Hauptunterschied – Peptidoglykan vs. Muraminsäure
Obwohl einige Ähnlichkeiten in den chemischen Komponenten von Peptidoglycan und MuramicAcid beobachtet werden können, gibt es einen signifikanten Unterschied zwischen diesen beiden Substanzen. Peptidoglykan ist ein Polymer, das die Zellwände vieler Bakterien bildet, die aus Zuckern und Aminosäuren bestehen. Diese Zucker und Aminosäuren bilden außerhalb der Plasmamembran der meisten Bakterien und einiger Archaeen eine netzartige Schicht. Muraminsäure ist eine Aminosäure und kommt natürlich als N-Acetylmuraminsäure in Peptidoglycan vor. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Peptidoglycan und Muraminsäure. Lassen Sie uns in diesem Artikel den Unterschied zwischen Peptidoglycan und Muraminsäure näher erläutern.
Was ist Peptidoglykan?
Peptidoglycan ist ein Polymer, das aus Zuckern und Aminosäuren besteht, die außerhalb der Plasmamembran der meisten Bakterien und einiger Archaeen eine komplexe netzartige Beschichtung bilden und dadurch die Zellwand bilden. Es ist auch als Murein bekannt. Die Zuckerkomponente besteht aus sich austauschenden Resten von β-(1,4)-verknüpftem N-Acetylglucosamin und N-Acetylmuraminsäure. An die N-Acetylmuraminsäure ist ein Ether aus Milchsäure und N-Acetylglucosamin gebunden, und es ist eine Peptidkette von drei bis fünf Aminosäuren. Diese Peptidkette ist mit der Peptidkette eines anderen Strangs vernetzt, wodurch die komplexe 3D-Maschenstruktur entsteht. Peptidoglykan spielt eine strukturelle Rolle in der bakteriellen Zellwand, indem es strukturelle Integrität und Festigkeit bereitstellt und auf den osmotischen Druck des Zytoplasmas reagiert. Darüber hinaus wird Peptidoglykan auch bei der binären Sp altung während der Vermehrung von Bakterienzellen beigetragen. Gram-positive Bakterien haben eine wesentlich dickere Peptidoglycan-Schicht, während Gram-negative Bakterien eine sehr dünne Peptidoglycan-Schicht haben. Mit anderen Worten, Peptidoglycan erzeugt etwa 90 % des Trockengewichts grampositiver Bakterien, aber nur 10 % gramnegativer Bakterien. Daher ist das Vorhandensein hoher Konzentrationen von Peptidoglykanen der primäre bestimmende Faktor für die Gram-Färbung-Charakterisierung von Bakterien als Gram-positiv.
Was ist Muraminsäure?
Muraminsäure ist ein Aminozucker, der aus der Peptidoglykanschicht der Zellwände vieler Bakterien stammt. Seine chemische Formel ist C9H17NO7 und die Molmasse ist 251,2. Sein systematischer IUPAC-Name ist 2-{[3-Amino-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy}propionsäure. Aufgrund der chemischen Zusammensetzung handelt es sich um den Äther aus Milchsäure und Glucosamin. Es kommt natürlich als N-Acetylmuraminsäure in Peptidoglycan vor. Die als Chlamydiae bekannten Bakterien sind jedoch ungewöhnlich, da sie keine Muraminsäure in ihren Zellwänden enth alten.
Was ist der Unterschied zwischen Peptidoglykan und Muraminsäure?
Peptidoglycan und Muraminsäure können signifikant unterschiedliche physikalische und funktionelle Eigenschaften haben. Diese können in folgende Untergruppen eingeteilt werden,
Definition von Peptidoglykan und Muraminsäure:
Peptidoglykan: Zellwandbildender Stoff vieler Bakterien, bestehend aus Glykosaminoglykan-Ketten, die mit kurzen Peptiden verknüpft sind.
Muraminsäure: Ein Aminozucker. In der Chemie ist ein Aminozucker oder ein 2-Amino-2-desoxyzucker ein Zuckermolekül, bei dem eine Hydroxylgruppe durch eine Amingruppe ersetzt wurde.
Eigenschaften von Peptidoglykan und Muraminsäure:
Monomer- oder Polymerstruktur:
Peptidoglykan ist ein Polymer.
Muraminsäure ist ein Monomer.
Chemische Struktur:
Peptidoglycan: Es ist eine Kristallgitterstruktur, die aus linearen Ketten von zwei alternierenden Aminozuckern, nämlich N-Acetylglucosamin (NAG) und N-Acetylmuraminsäure (NAM), synthetisiert wird. Die sich tauschenden Aminozucker sind über eine β-(1,4)-glykosidische Bindung verbunden.
Muraminsäure: Es ist der Äther von Milchsäure und Glucosamin.
Klinische Bedeutung und antibiotische Aktivität:
Peptidoglycan: Antibiotika wie Penicillin hemmen die Bildung von Peptidoglycan durch Bindung an bakterielle Enzyme. Dieser Prozess ist als Penicillin-bindende Proteine bekannt, und diese Antibiotika zielen hauptsächlich auf die Zellwand von Peptidoglycan-Bakterien ab, da tierische Zellen keine Zellwände haben und daher Antibiotika die normalen Zellen nicht schädigen können. Darüber hinaus gilt Lysozym als körpereigenes Antibiotikum des Menschen. Lysozym kann die β-(1,4)-glykosidischen Bindungen in Peptidoglykanen abbauen und viele Bakterienzellen zerstören. Eine Schicht aus Pseudo-Peptidoglykan in einigen Archaeen hat jedoch Zuckerreste, die β-(1, 3)-verknüpfte N-Acetylglucosamine und N-Acetyltalosaminuronsäure sind. Daher ist die Zellwand von Archaea unempfindlich gegenüber Lysozym.
Muraminsäure: Im Vergleich zu den meisten bakteriellen Zellwänden enthält die Chlamydien-Zellwand keine Muraminsäure. Daher kann Penicillin nicht zur Behandlung der Chlamydieninfektion verwendet werden.
Zusammenfassend ist Muraminsäure ein Aminozucker und fungiert als Bestandteil des Peptidoglykans der Bakterienzellwand. Die Peptidoglykanschicht der Bakterienzellwand ist wichtig, um zwischen grampositiven und negativen Bakterien zu unterscheiden und um Antibiotika zu entwickeln.
