Belangrijk verschil - Peptidoglycan vs MuramicAcid
Hoewel er enige overeenkomsten kunnen worden waargenomen in de chemische componenten van Peptidoglycaan en MuramicAcid, is er een significant verschil tussen deze twee stoffen. Peptidoglycaan is een polymeer dat de celwanden vormt van veel bacteriën die uit suikers en aminozuren bestaan. Deze suikers en aminozuren vormen een gaasachtige laag buiten het plasmamembraan van de meeste bacteriën en sommige archaea. Muraminezuur is een aminosuikerzuur en komt van nature voor als het N-acetylmuraminezuur in peptidoglycaan. Dit is het belangrijkste verschil tussen peptidoglycaan en muraminezuur. Laten we in dit artikel nader ingaan op het verschil tussen peptidoglycaan en muraminezuur.
Wat is peptidoglycaan?
Peptidoglycaan is een polymeer dat bestaat uit suikers en aminozuren die een complexe gaasachtige coating vormen buiten het plasmamembraan van de meeste bacteriën en sommige archaea, waardoor de celwand wordt gevormd. Het is ook bekend als mureïne. De suikercomponent bestaat uit het verwisselen van residuen van β-(1, 4) gebonden N-acetylglucosamine en N-acetylmuraminezuur. Aan het N-acetylmuraminezuur zit een ether van melkzuur en N-acetylglucosamine en het is een peptideketen van drie tot vijf aminozuren. Deze peptideketen is verknoopt met de peptideketen van een andere streng, waardoor de 3D-complexe mesh-achtige structuur ontstaat. Peptidoglycan speelt een structurele rol in de bacteriële celwand, zorgt voor structurele integriteit en sterkte, en reageert ook op de osmotische druk van het cytoplasma. Daarnaast wordt peptidoglycaan ook bijgedragen aan binaire splitsing tijdens bacteriële celreproductie. Gram-positieve bacteriën hebben een aanzienlijk dikkere peptidoglycaanlaag, terwijl Gram-negatieve bacteriën een zeer dunne peptidoglycaanlaag hebben. Met andere woorden, peptidoglycaan creëert ongeveer 90% van het droge gewicht van gram-positieve bacteriën, maar slechts 10% van gram-negatieve bacteriën. Daarom is de aanwezigheid van hoge niveaus van peptidoglycaan de belangrijkste bepalende factor voor de karakterisering van gramkleuring van bacteriën als Gram-positief.
Wat is MuramicAcid?
Muramic acid is een aminosuiker die zijn oorsprong vindt in de peptidoglycaanlaag van de celwanden van veel bacteriën. De chemische formule is C9H17NO7 en de molmassa is 251,2. De systematische IUPAC-naam is 2-{[3-Amino-2, 5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy}propaanzuur. Op basis van de chemische samenstelling is het de ether van melkzuur en glucosamine. Het komt van nature voor als het N-acetylmuraminezuur in peptidoglycaan. De bacteriën die bekend staan als Chlamydiae zijn echter ongebruikelijk omdat ze geen muraminezuur in hun celwanden bevatten.
Wat is het verschil tussen Peptidoglycaan en MuramicAcid?
Peptidoglycaan en muraminezuur kunnen significant verschillende fysieke en functionele kenmerken hebben. Deze kunnen worden onderverdeeld in de volgende subgroepen,
Definitie van Peptidoglycaan en MuramicAcid:
Peptidoglycaan: een stof die de celwanden van veel bacteriën vormt, bestaande uit glycosaminoglycaanketens die onderling verbonden zijn met korte peptiden.
Muramic acid: een aminosuiker. In de chemie is een aminosuiker of een 2-amino-2-deoxysuiker een suikermolecuul waarin een hydroxylgroep is vervangen door een aminegroep.
Kenmerken van Peptidoglycan en MuramicAcid:
Monomeer- of polymeerstructuur:
Peptidoglycaan is een polymeer.
Muramic zuur is een monomeer.
Chemische structuur:
Peptidoglycaan: het is een kristalroosterstructuur die wordt gesynthetiseerd uit lineaire ketens van twee afwisselende aminosuikers, namelijk N-acetylglucosamine (NAG) en N-acetylmuraminezuur (NAM). De onderling verwisselende aminosuikers zijn verbonden via een β-(1, 4)-glycosidebinding.
Muramic acid: Het is de ether van melkzuur en glucosamine.
Klinische betekenis en antibiotische activiteit:
Peptidoglycaan: Antibiotica zoals penicilline remmen de aanmaak van peptidoglycaan door zich te binden aan bacteriële enzymen. Dit proces staat bekend als penicilline-bindende eiwitten en deze antibiotica richten zich voornamelijk op de peptidoglycan-bacteriële celwand omdat dierlijke cellen geen celwanden hebben en daardoor kunnen antibiotica de normale cellen niet beschadigen. Daarnaast wordt lysozyme beschouwd als het eigen antibioticum van het menselijk lichaam. Lysozyme kan de β-(1, 4)-glycosidebindingen in peptidoglycaan afbreken en veel bacteriële cellen vernietigen. Een laag pseudo-peptidoglycaan in sommige archaea heeft echter de suikerresiduen zijn β-(1, 3)-gebonden N-acetylglucosamine en N-acetyltalosaminuronzuur. Daarom is de celwand van Archaea ongevoelig voor lysozym.
Muramic acid: in vergelijking met de meeste bacteriële celwanden bevat de Chlamydia-celwand geen muraminezuur. Daarom kan penicilline niet worden gebruikt bij de behandeling van de chlamydia-infectie.
Concluderend, muraminezuur is een aminosuiker en het werkt als een component van peptidoglycaan van de bacteriële celwand. Peptidoglycaanlaag van de bacteriële celwand is belangrijk om onderscheid te maken tussen grampositieve en negatieve bacteriën en voor de ontwikkeling van antibiotica.
