Sintesis, struktur, fungsi pepidoglikan

Itu Pepidoglikan Mereka adalah komponen utama dari dinding sel bakteri. Mereka juga dikenal sebagai "karung makeine" atau sekadar "Buram" dan karakteristiknya membagi bakteri menjadi dua kelompok besar: gram -negatif dan gram -positif.

Bakteri tipe gram -negatif dibedakan karena mereka memiliki peptideoglycan lay.

Skema Struktur Peptidoglikan di E. Coli (Sumber: Yikrazuul / Domain Publik melalui Wikimedia Commons)

Dalam bakteri gram -negatif, peptidoglikan menempati sekitar 10% dari dinding sel, berbeda dengan bakteri gram -positif, lapisan peptidoglikan dapat menempati sekitar 90% dari dinding sel.

Struktur jenis "jaringan" yang dibentuk oleh molekul peptidoglikan adalah salah satu faktor yang memberi mereka resistensi besar terhadap bakteri terhadap agen eksternal. Strukturnya terdiri dari rantai panjang glycans yang terkait membentuk jaringan terbuka yang mencakup seluruh membran sitosolik.ke

Rantai makromolekul ini memiliki panjang rata -rata 25 hingga 40 unit disakarida bersatu, meskipun spesies bakteri telah ditemukan yang memiliki disakarida lebih dari 100 unit.

Peptidoglikan juga berpartisipasi dalam pengangkutan molekul dan zat dari ruang intraseluler ke lingkungan ekstraseluler (permukaan), karena molekul prekursor senyawa ini disintesis di dalam sitosol dan diekspor ke luar sel.

[TOC]

Sintesis peptidoglikan

Sintesis peptidoglikan menyiratkan lebih dari dua puluh reaksi berbeda, yang terjadi di tiga tempat berbeda dalam sel bakteri. Bagian pertama dari proses ini adalah di mana prekursor pepidoglikan dihasilkan dan ini terjadi dalam sitosol.

Pada permukaan bagian dalam membran sitosol, sintesis perantara lipid terjadi dan bagian terakhir, di mana polimerisasi peptidoglikan terjadi, terjadi di ruang perplapsmic.

Itu dapat melayani Anda: flora dan fauna dari wilayah orinoquía

Proses

Prekursor uridine-n-acetylglucosamine dan uridine-acid-n-acetylmuramic terbentuk dalam sitoplasma dari fruktosa-6-fosfat dan melalui reaksi yang dikatalisis oleh tiga enzim transpeptidase yang bertindak secara berurutan.

Perakitan rantai pentapeptide (L-alanine-D-glutamin-diamimelic-d-d-alanin-d-alanin asam) Occ D-glutamin, asam diamineopimelic lainnya dan D-alanina-d-alanina dipéptide.

Protein membran komprehensif yang disebut phospho-n-acetylmuramil-pentapéptido-transferase, yang terletak di wajah dalam, mengkatalisasi langkah pertama sintesis dalam membran. Ini melakukan transfer uridine-acid-n-acetylmuramic dari sitoplasma ke bactretenol (alkohol lipid atau hidrofobik).

Bactrepreneol adalah konveyor yang terkait dengan wajah bagian dalam membran sel. Ketika uridine-acid-n-acetylmuramic mengikat bactrepreneol, kompleks yang dikenal sebagai lipid dan lipid terbentuk. Kemudian, transfer menambahkan molekul kedua, pentapid, dan kompleks kedua yang dikenal sebagai lipid II terbentuk.

Lipid II kemudian terdiri dari uridine-n-acetylglucosamine, uridine-acid-N-acetylmuramic, L-alanin, D-glikose, asam diamineopimelic dan dipéptide D-alanina-d-alanina. Akhirnya, dengan cara ini prekursor dimasukkan ke dalam peptidogy makromolekul.

Transportasi Lipid II dari permukaan bagian dalam ke permukaan bagian dalam sitoplasma adalah langkah terakhir dari sintesis dan dikatalisis oleh enzim "Murámica flipase", yang bertanggung jawab untuk menggabungkan molekul yang baru disintesis ke arah ruang ekstraseluler di mana ia akan akan akan memasukkan molekul yang baru disintesis ke arah ekstraseluler di mana ia akan akan disintesis ke tempat ekstraseluler di mana ia akan disintesis ke arah ekstraseluler di mana ia akan disintesis direalisasikan.

Struktur

Peptidoglikan adalah heteropolimer yang dibentuk oleh rantai karbohidrat panjang yang berpotongan dengan rantai peptida pendek. Makromolekul ini mengelilingi seluruh permukaan luar sel bakteri, memiliki bentuk "mesh padat" dan lengkap, tetapi ditandai dengan kapasitas elastis yang besar.

Dapat melayani Anda: ictiology: sejarah, apa yang Anda pelajari?, konsep dasar

Rantai karbohidrat atau karbohidrat dibentuk oleh pengulangan disakarida yang secara bergantian mengandung aminoazúces seperti N-asetilglukosamin dan asam dan asam N-asetilmuramat dan asam.

Pendekatan grafis untuk struktur berbentuk jaringan peptidoglikan (Sumber: Bradleyhintze / CC0 melalui Wikimedia Commons)

Setiap disakarida bergabung dengan yang lain melalui ikatan glukosida tipe β (1-4), yang terbentuk dalam ruang perplastik karena aksi enzim transglikosilase transglikosilase. Antara gram negatif dan bakteri gram positif ada perbedaan dalam urutan komponen yang merupakan bagian dari peptidoglikan.

Pepidoglycan dalam sel negatif gram

Peptidoglikan menyajikan dalam strukturnya gugus D-laktil yang melekat pada asam N-acetylmuramic, yang memungkinkan jangkar kovalen rantai peptida pendek (biasanya dengan panjang dua hingga lima asam amino) melalui ikatan AMIDA AMIDA.

Peptidoglikan dalam sel gram positif

Perakitan struktur ini terjadi dalam sitoplasma sel selama fase pertama biosintesis peptidoglikan. Semua rantai peptida yang terbentuk memiliki asam amino dalam konfigurasi D dan L, yang disintesis oleh enzim balap karena bentuk asam amino yang sesuai.

Semua rantai peptidoglikan memiliki setidaknya satu asam amino dengan karakteristik dibasic, karena ini memungkinkan jaringan antara rantai yang berdekatan dari dinding sel dibentuk dan dimasukkan.

Fungsi

Peptidoglikan memiliki setidaknya 5 fungsi utama untuk sel bakteri, yaitu:

- Lindungi integritas sel terhadap perubahan internal dan/atau eksternal tekanan osmotik, juga memungkinkan bakteri.

- Lindungi sel bakteri dari serangan patogen: jaringan kaku pepidoglikan mewakili penghalang fisik yang sulit diatasi bagi banyak agen infeksi eksternal.

Dapat melayani Anda: apolipoprotein: apa itu, fungsi, jenis

- Pertahankan Morfologi Sel: Banyak bakteri mengambil keuntungan. Banyak bakteri hidup di bawah tekanan eksternal yang luar biasa dan mempertahankan morfologinya sangat penting untuk bertahan hidup dalam kondisi seperti itu.

- Itu bertindak sebagai dukungan untuk banyak struktur yang berlabuh ke dinding sel bakteri. Banyak struktur, seperti silia, misalnya, membutuhkan jangkar yang kuat di dalam sel, tetapi pada saat yang sama memberikan kemampuan untuk bergerak di lingkungan ekstraseluler. Jangkar di dalam dinding sel memungkinkan silia mobilitas khusus ini.

- Mengatur pertumbuhan dan pembelahan sel. Struktur kaku yang berarti dinding sel merupakan penghalang bagi sel untuk memiliki ekspansi terbatas ke volume tertentu. Ini juga mengatur bahwa pembelahan sel tidak terjadi secara tidak teratur di seluruh sel, tetapi itu terjadi pada titik tertentu.

Referensi

1. Neraka, a. M., Sayed, a. M., Omara, m., ElseBaei, m. M., & Mayhoub, a. S. (2019). Jalur Pepidlycan: ada lagi. Kemajuan RSC, 9 (48), 28171-28185.
2. Quintela, J., Caparrós, m., & De Pedro, m. KE. (sembilan belas sembilan puluh lima). Variabilitas parameter struktural peptidoglikan pada bakteri gram negatif. Letters Mikrobiologi FEMS, 125 (1), 95-100.
3. Rogers, h. J. (1974). Pepidoglycans (Wallopeptides): Struktur, Fungsi, dan Variasi. Annals of New York Academy of Sciences, 235 (1), 29-51.
4. Vollmer, w. (2015). Pepidaglycan. Mikrobiologi medis molekuler (PP. 105-124). Pers Akademik.
5. Waldemar Vollmer, Bernard Joris, Paulette Charlier, Simon Foster, Bakteri Pepidlycan (Murein) Hydrolas, Ulasan Mikrobiologi FEMS, Volume 32, Edisi 2, Maret 2008, Halaman 259-286.