Căutare | Trimite-ne comentariile dvs.

Peretele Celular

©2002 Timothy Paustian, Universitatea din Wisconsin-Madison

Proprietati Generale

Această discuție se va limita la eubacterial perete celular. Vom petrece o cantitate corectă de timp vorbind despre peretele celular, de ce este atât de important?peretele celular este o structură critică în celulele bacteriene. Majoritatea bacteriilor nu pot trăi fără ele. În interiorul celulei bacteriene există o concentrație ridicată de solut și o mare presiune asupra membranei (75 lb/in2)., În afara celulei există un concentrat slab solubil. O lege fundamentală a fizicii este că apa va tinde să curgă într-o celulă pentru a echilibra cantitatea de apă din interiorul și exteriorul celulei. Amintiți-vă că membranele împiedică majoritatea celorlalte molecule să le traverseze, dar apa poate. Fără ceva care să susțină membrana, celula s-ar umfla și s-ar sparge. Un perete celular protejează bacteriile de Liza osmotică

peretele celular determină, de asemenea, forma celulei. Orice celulă care și-a pierdut peretele celular, artificial sau natural, devine amorfă, fără o formă definită.,structura și sinteza peretelui celular sunt unice pentru procariote. (Plantele fac, de asemenea, pereți celulari, dar sunt structuri complet diferite.) Mulți compuși găsiți în peretele celular bacterian nu se găsesc în altă parte în natură. Există numeroși agenți antibacterieni care vizează peretele celular, deoarece mamiferele nu sintetizează pereții și, prin urmare, sunt imune la efectele toxice ale acestor agenți. Chiar sintetizezi o enzimă anti-celulară., Lizozima este o enzimă care se găsește în lacrimi și salivă, care descompune o componentă a pereților celulari și este o parte critică a apărării mamiferelor împotriva invaziei bacteriene.înainte de a începe această discuție despre pereții celulari, permiteți-mi să vă reamintesc că există două tipuri de bază ale structurilor peretelui celular bacterian care au fost studiate în detaliu. Gram pozitiv (G+) și Gram negativ (G -). Celulele bacteriene arată foarte diferit după colorarea cu pata Gram. Celulele G+ sunt purpurii, iar celulele G sunt roșii.

Figura 1 – o pată Gram de celule Gram + Staphylococcus.,

figura pata de 2 grame a celulelor Gram-E. coli

baza acestei reacții diferențiale se referă la peretele celular. Uită – te la Electronmicrografele unui Gram tipic + și a unei celule Gram tipice în figurile de mai jos.

Figura 3-micrografia electronică a unui perete celular G+.

Figura 4-micrografia electronică a unui perete de celule G.

• celula G are un strat suplimentar și din punctul de vedere extern al celulei exteriorul este convolut., (Nu este evident în fotografia de mai sus)

• peretele G+ este mult mai gros decât G – și din viziunea sa externă are un aspect mai neted.Gram + și-celule împărtășesc un lucru în comun, care este unic pentru bacterii-peptidoglican. Vom vorbi despre structura acestui lucru și apoi vom trece la aranjamentul pereților celulari.peptidoglicanul este un strat rigid gros care se găsește atât în celulele G+, cât și în celulele G. Acesta este compus dintr-o rețea suprapusă de 2 zaharuri care sunt reticulate de punți de aminoacizi. Compoziția moleculară exactă a acestor straturi este specifică speciilor.,cele două zaharuri sunt N-acetil glucozamina (NAG) și acidul N-acetil muramic (NAM). NAM se găsește numai în pereții celulari ai bacteriilor și nu în altă parte. Atașat la NAM este un lanț lateral, în general, de patru aminoacizi. Mulți pereți celulari bacterieni au fost priviți și crossbridge este cel mai frecvent compus din…,

  • L-alanină

  • D-alanina*

  • D-acid glutamic*

  • diamino acid pimelic (DPA)

  

  structura chimică a peptidoglicanului

  Rețineți că D-aminoacizi sunt diferite decât L-aminoacizi găsite în proteine. D-aminoacizii au structura și compoziția identică cu L-aminoacizii, cu excepția faptului că sunt imagini în oglindă ale aminoacizilor L (vezi figura de mai jos). Majoritatea sistemelor biologice au evoluat pentru a trata în mod obișnuit numai forma L a compușilor., Cu toate acestea, bacteriile folosesc d-aminoacizii în pereții lor celulari și au enzime numite racemaze pentru a converti între formele D și L.

  

  Figura 5-o comparație a aminoacizilor L și D. Rețineți că, în timp ce structura este identică, este imposibil să le suprapuneți.lanțul lateral NAM, NAG și aminoacid formează o singură unitate de peptidoglican care se poate lega cu alte unități prin legături covalente pentru a forma un polimer repetat., Polimerul este întărit în continuare prin legături încrucișate între aminoacidul 3 (acidul D-glutamic de mai sus) al unei unități și aminoacidul 4 (DPA) al următoarei tetrapeptide glican . În unele microbi G+ există adesea o peptidă compusă din glicină, serină și treonină între traverse. Capitolul privind metabolismul are mai multe informații despre sinteza peretelui celular.gradul de reticulare determină gradul de rigiditate. În celulele G+ peptidoglicanul este o structură țesută puternic reticulată care se înfășoară în jurul celulei., Este foarte gros cu peptidoglican reprezentând 50% din greutatea celulei și 90% din greutatea peretelui celular. Micrografele electronice arată că peptidoglicanul are o grosime de 20-80 nm.

  în g – bacterii peptidoglican este mult mai subțire cu doar 15-20% din peretele celular fiind format din peptidoglican și acest lucru este doar intermitent reticulat. În ambele cazuri, peptidoglicanul poate fi considerat ca o plasă puternică, țesută, care ține forma celulei. Nu este o barieră pentru soluții, deschiderile din plasă sunt mari și toate tipurile de molecule pot trece prin ele.,

  

  Figura 6-un desen animat al ochiului de peptidoglican.peretele celular este locul de acțiune al multor antibiotice importante și agenți antibacterieni. Penicilina inhibă sinteza pereților celulelor. Lizozima o enzimă găsită în lacrimi și salivă-atacă peptidoglicanul. Hidrolizează legătura NAG-NAM.

  peretele celular Gram +

  un strat gros de peptidoglican constituie cea mai mare parte a peretelui celular G+. Ca urmare, peretele celular G+ este foarte sensibil la acțiunea lizozimului și a penicilinei sau a derivaților săi., Penicilina este adesea antibioticul de alegere pentru infecțiile cauzate de organismele G+. Un exemplu fiind Streptococcus pyogenes care provoacă streptococ gât. Acest lucru este aproape întotdeauna tratate cu un tip de penicilină

  

  Figura 7 – La bacteriile Gram pozitive peretele celular

  o Altă structură în G+ peretele celular este acid teichoic. Este un polimer de glicerol sau ribitol alăturat de grupări fosfatice. Aminoacizii, cum ar fi D-alanina, sunt atașați. Acidul Teichoic este legat covalent de acidul muramic și leagă diferite straturi ale ochiului de peptidoglican împreună.,

  

  Figura 8 – structura de acid teichoic

  |