Differenza chiave: peptidoglicano e acido muramico
Sebbene si possano osservare alcune somiglianze nei componenti chimici del peptidoglicano e dell'acido muramico, esiste una differenza significativa tra queste due sostanze. Il peptidoglicano è un polimero, che forma le pareti cellulari di molti batteri costituiti da zuccheri e aminoacidi. Questi zuccheri e amminoacidi formano uno strato a rete al di fuori della membrana plasmatica della maggior parte dei batteri e di alcuni archei. L'acido muramico è un acido amino-zucchero e si trova naturalmente come acido N-acetilmuramico nel peptidoglicano. Questa è la differenza chiave tra peptidoglicano e acido muramico. In questo articolo, elaboriamo ulteriormente la differenza tra peptidoglicano e acido muramico.
Cos'è il peptidoglicano?
Il peptidoglicano è un polimero composto da zuccheri e amminoacidi che formano un complesso rivestimento a maglia all'esterno della membrana plasmatica della maggior parte dei batteri e di alcuni archei, formando così la parete cellulare. È anche conosciuto come murein. La componente zuccherina comprende residui intercambiabili di N-acetilglucosamina e acido N-acetilmuramico legati a β-(1, 4). Attaccato all'acido N-acetilmuramico è un etere di acido lattico e N-acetilglucosamina ed è una catena peptidica da tre a cinque aminoacidi. Questa catena peptidica è reticolata alla catena peptidica di un altro filamento creando la complessa struttura a maglia 3D. Il peptidoglicano svolge un ruolo strutturale nella parete cellulare batterica, fornendo integrità strutturale e forza, oltre a rispondere alla pressione osmotica del citoplasma. Oltre a ciò, il peptidoglicano contribuisce anche alla fissione binaria durante la riproduzione delle cellule batteriche. I batteri Gram-positivi hanno uno strato di peptidoglicano sostanzialmente più spesso mentre i batteri Gram-negativi hanno uno strato di peptidoglicano molto sottile. In altre parole, il peptidoglicano crea circa il 90% del peso secco dei batteri gram-positivi ma solo il 10% dei batteri gram-negativi. Pertanto, la presenza di livelli elevati di peptidoglicano è il principale fattore determinante della caratterizzazione della colorazione di Gram dei batteri come Gram-positivi.
Cos'è MuramicAcid?
L'acido muramico è un amminozucchero originato nello strato di peptidoglicano delle pareti cellulari di molti batteri. La sua formula chimica è C9H17NO7 e la massa molare è 251,2. Il suo nome sistematico IUPAC è acido 2-{[3-Amino-2, 5-diidrossi-6-(idrossimetil)ossan-4-il]ossi}propanoico. In base alla composizione chimica, è l'etere dell'acido lattico e della glucosamina. Si trova naturalmente come acido N-acetilmuramico nel peptidoglicano. Tuttavia, i batteri noti come Chlamydiae sono insoliti per non contenere acido muramico nelle loro pareti cellulari.
Qual è la differenza tra Peptidoglycan e MuramicAcid?
Il peptidoglicano e l'acido muramico possono avere caratteristiche fisiche e funzionali significativamente diverse. Questi possono essere classificati nei seguenti sottogruppi,
Definizione di peptidoglicano e acido muramico:
Peptidoglicano: una sostanza che forma le pareti cellulari di molti batteri, costituita da catene di glicosaminoglicani interconnesse con peptidi corti.
Acido muramico: uno zucchero amminico. In chimica, un amminozucchero o un 2-ammino-2-deossizucchero è una molecola di zucchero in cui un gruppo ossidrile è stato sostituito con un gruppo amminico.
Caratteristiche del peptidoglicano e dell'acido muramico:
Struttura in monomero o polimero:
Il peptidoglicano è un polimero.
L'acido muramico è un monomero.
Struttura chimica:
Peptidoglicano: è una struttura reticolare cristallina sintetizzata da catene lineari di due amminozuccheri alternati, vale a dire N-acetilglucosamina (NAG) e acido N-acetilmuramico (NAM). Gli amminozuccheri intercambiabili sono collegati tramite un legame β-(1, 4)-glicosidico.
Acido muramico: è l'etere dell'acido lattico e della glucosamina.
Significato clinico e attività antibiotica:
Peptidoglicano: i farmaci antibiotici come la penicillina inibiscono la creazione di peptidoglicano legandosi agli enzimi batterici. Questo processo è noto come proteine leganti la penicillina e questi antibiotici prendono di mira principalmente la parete cellulare batterica del peptidoglicano perché le cellule animali non hanno pareti cellulari e quindi gli antibiotici non possono danneggiare le cellule normali. Inoltre, il lisozima è considerato l'antibiotico del corpo umano. Il lisozima può abbattere i legami β-(1, 4)-glicosidici nel peptidoglicano e distruggere molte cellule batteriche. Tuttavia, uno strato di pseudo peptidoglicano in alcuni archaea ha i residui di zucchero sono β-(1, 3) legati alla N-acetilglucosamina e all'acido N-acetiltalosaminuronico. Pertanto, la parete cellulare di Archaea è insensibile al lisozima.
Acido muramico: rispetto alla maggior parte delle pareti cellulari batteriche, la parete cellulare clamidica non contiene acido muramico. Pertanto, la penicillina non può essere utilizzata nel trattamento dell'infezione da clamidia.
In conclusione, l'acido muramico è un amminozucchero e agisce come componente del peptidoglicano della parete cellulare batterica. Lo strato di peptidoglicani della parete cellulare batterica è importante per distinguere tra batteri gram-positivi e negativi, nonché per lo sviluppo di antibiotici.
