Haku | Lähetä meille palautetta

soluseinän

©2002 Timothy Paustian, University of Wisconsin-Madison

Yleiset Ominaisuudet

Tämä keskustelu tulee rajoittaa itse eubacterial soluseinän. Aiomme käyttää paljon aikaa soluseinästä puhumiseen, miksi se on niin tärkeää?

soluseinä on bakteerisoluissa kriittinen rakenne. Useimmat bakteerit eivät voi elää ilman niitä. Bakteerisolun sisällä on korkea soluuttipitoisuus ja suuri paine kalvolla (75 lb/in2)., Solun ulkopuolella on matala solutiiviste. Fysiikan peruslaki on, että vesi pyrkii virtaamaan soluun tasapainottaakseen veden määrän solun sisä-ja ulkopuolella. Muista, että kalvot estävät useimpia muita molekyylejä ylittämästä niitä, mutta vesi voi. Ilman, että jokin tukisi kalvoa, solu paisuisi ja puhkeaisi. Soluseinä suojaa bakteereja osmoottiselta lyysiltä

soluseinä määrittää myös solun muodon. Mikä tahansa solu, joka on menettänyt soluseinänsä joko keinotekoisesti tai luonnollisesti, muuttuu amorfiseksi, ilman määriteltyä muotoa.,

soluseinän rakenne ja synteesi ovat prokaryooteille ainutlaatuisia. (Kasvit tekevät myös soluseiniä, mutta ne ovat täysin erilaisia rakenteita.) Monia bakteerisoluseinästä löytyviä yhdisteitä ei löydy mistään muualta luonnosta. On olemassa lukuisia antibakteerisia aineita, jotka kohdistuvat soluseinään, koska nisäkkäät eivät syntetisoi seiniä ja ovat siksi immuuneja näiden aineiden myrkyllisille vaikutuksille. Syntetisoit jopa soluseinäentsyymin., Lysotsyymi on entsyymi löytyy kyyneleet ja sylki, joka hajoaa osa solun seinät ja se on kriittinen osa nisäkkäiden puolustus vastaan bakteeri-invaasio.

Ennen kuin aloitamme tämän keskustelun solun seinät saanen muistuttaa, että on olemassa kaksi perus tyyppisiä bakteerien soluseinän rakenteet, jotka on tutkittu yksityiskohtaisesti. Gram-positiivinen (G+) ja Gram-negatiivinen (G -). Bakteerisolut näyttävät hyvin erilaisilta Gram-tahran värjäyksen jälkeen. G + – solut ovat violetteja ja G-solut punaisia.

Kuva 1 – A-Gram-värjäys Gram + Staphylococcus soluja.,

Kuva 2 – Gram-värjäys Gram – E. coli-soluja,

perusta tämä ero reaktio liittyy soluseinän. Katso alla olevista luvuista tyypillisen Gram+: n ja tyypillisen Gram – solun Elektronimikrograafeja.

Kuva 3 – Elektroni micrograph G+ soluseinän.

Kuva 4 – Elektroni micrograph G – soluseinän.

• G – solu on ylimääräinen kerros ja ulkoisesta tarkastella solun ulkopuolella on mutkikas., (Ei oikeastaan selviä edellä kuva)

• G+ seinä on paljon paksumpi sitten G – ja sen ulkopuolinen näkemys on pehmeämpi ulkonäkö.

Gram + ja – solut jakavat yhden yhteisen asian, joka on ainutlaatuinen bakteereille – peptidoglykaanille. Puhumme tämän rakenteesta ja siirrymme sitten soluseinien järjestelyyn.

peptidoglykaani on paksu jäykkä kerros, jota esiintyy sekä G+ – että G-soluissa. Se koostuu 2 sokerin päällekkäisestä hilasta, joka risteytyy aminohapposiltojen kanssa. Näiden kerrosten tarkka molekyylimeikki on lajikohtainen.,

kaksi sokeria ovat N-asetyyliglukosamiini (NAG) ja N-asetyylimuramiinihappo (NAM). Vietnamia esiintyy vain bakteerien soluseinissä eikä missään muualla. Vietnamiin kiinnittyneenä on sivuketju, jossa on yleensä neljä aminohappoa. Monia bakteerisoluseiniä on tarkasteltu ja crossbridge koostuu yleisimmin…,

• L-alaniinin

• D-alaniini*

• D-glutamiinihappo*

• diamino pimelic happo (DPA)

kemiallisen rakenne peptidoglykaanin

Huomaa, että D-aminohapot ovat erilaisia kuin L-aminohappoja proteiineissa. D-aminohappoja on sama rakenne ja koostumus kuin L-aminohappoja, paitsi että ne ovat peilikuvia L-aminohappoja (Ks. kuva alla). Useimmat biologiset järjestelmät ovat kehittyneet käsittelemään yleisesti vain yhdisteiden L-muotoa., Bakteerit kuitenkin käyttää D-aminohapot niiden solun seinät ja on entsyymejä, joita kutsutaan racemases muuntaa D-ja L-muodot.

Kuva 5 – vertailu L-ja D-aminohappoja. Huomaa, että vaikka rakenne on identtinen, on mahdotonta päällekkäin niitä.

NAM, NAG ja aminohapon sivuketju muodostaa yhden peptidoglykaanin yksikkö, joka voidaan yhdistää muiden yksiköiden kautta kovalenttisten joukkovelkakirjojen muodostaa toistuva polymeeri., Polymeeri vahvistuu edelleen yhden yksikön aminohappo 3: n (d-glutamiinihappo edellä) ja seuraavan glykaanitetrapeptidin aminohappo 4: n (DPA) ristisidoksilla . Joissakin G+ mikrobit on usein peptidi, joka koostuu glysiini, seriini ja treoniini välillä crossbridges. Metaboliaa käsittelevässä luvussa on lisätietoa soluseinän synteesistä.

ristiyhteyden aste määrittää jäykkyyden asteen. G + -soluissa peptidoglykaani on voimakkaasti ristiin sidottu kudottu rakenne, joka kietoutuu solun ympärille., Se on erittäin paksu peptidoglykaanilla, jonka osuus on 50% solun painosta ja 90% soluseinän painosta. Elektronimikrografien mukaan peptidoglykaani on 20-80 nm paksu.

G – bakteerit peptidoglykaanin on paljon ohuempi vain 15-20% solun seinä on tehty peptidoglykaanin ja tämä on vain ajoittain silloitettu. Molemmissa tapauksissa peptidoglykaanin voidaan ajatella olevan vahva, kudottu verkko, joka pitää solun muodon. Se ei ole este soluteille, verkon aukot ovat suuria ja kaikenlaiset molekyylit voivat kulkea niiden läpi.,

Kuva 6 – sarjakuva peptidoglykaanin mesh.

soluseinämä on monien tärkeiden antibioottien ja antibakteeristen aineiden vaikutuspaikka. Penisilliini estää solujen seinämäsynteesiä. Lysotsyymi entsyymi löytyy kyyneleet ja sylki-hyökkää peptidoglykaani. Se hydrolysoi NAG-NAM-yhteyden.

Gram + soluseinän

paksu peptidoglykaanin kerros muodostaa suurimman osan G+ soluseinän. Tämän seurauksena g + – soluseinä on hyvin herkkä lysotsyymin ja penisilliinin eli sen johdannaisten vaikutukselle., Penisilliini on usein g+ – eliöiden aiheuttamiin infektioihin valittava antibiootti. Esimerkkinä Streptococcus pyogenes, joka aiheuttaa strep-kurkun. Tämä on lähes aina käsitelty joitakin oksasilliinille

Kuva 7 – Gram-positiivisten solujen seinään

Toinen rakenne G+ – solujen seinä on teichoic happoa. Se on glyserolin tai ribitolin polymeeri, johon liittyy fosfaattiryhmiä. Aminohapot, kuten D-alaniini, kiinnittyvät toisiinsa. Teikhoehappo on kovalenttisesti yhteydessä muramiinihappoon ja yhdistää peptidoglykaaniverkon eri kerrokset toisiinsa.,

Kuva 8 – rakenne teichoic happo

|,