Peptidoglikan
Peptidoglikan ili murein je jedinstvena velika polisaharidna makromolekula, sastavljena od šećera i aminokiselina koja formira mrežasti sloj peptidoglikana izvan plazmamembrane, kruti ćelijski zid (mureinska vrećica) karakterističan za većinu bakterija (domen bakterije[1]).[2]:66–67 Komponenta šećera se sastoji od naizmjeničnih ostataka β-(1,4) povezanih N-acetilglukozamina (NAG) i N-acetilmuramske kiseline (NAM). Za N-acetilmuramsku kiselinu vezan je oligopeptidni lanac sastavljen od tri do pet aminokiselina. Peptidni lanac može biti unakrsno povezan sa peptidnim lancem drugog lanca formirajući 3D mrežasti sloj.[2][3] Peptidoglikan ima strukturnu ulogu u zidu bakterijske ćelije, dajući strukturnu čvrstoću, kao i suprotstavljajući osmotskom peritisku citoplazme. Ovo ponavljajuće povezivanje rezultira gustim slojem peptidoglikana koji je kritičan za održavanje forme ćelije i izdržavanje visokog osmotskog pritiska, a redovno se zamenjuje proizvodnjom peptidoglikana. Hidroliza i sinteza peptidoglikana su dva procesa koja se moraju dogoditi da bi ćelije rasle i razmnožavale se, tehnika koja se izvodi u tri faze: odrezivanje postojećeg materijala, insercija novog materijala i ponovno umrežavanje postojećeg materijala s novim materijalom.[4]
Sloj peptidoglikana je znatno deblji u Gram-pozitivnim (20 do 80 nanometara) nego u Gram negativnim bakterijama (7 do 8 nanometara).[5] U zavisnosti od pH uslova rasta, peptidoglikan formira oko 40 do 90% ćelijskog zida suhe težine Gram-pozitivnih bakterija, ali samo oko 10% Gram-negativnih sojeva. Dakle, prisustvo visokih nivoa peptidoglikana je primarna determinanta karakterizacije bakterija kao Gram-pozitivne.[6] Kod Gram-pozitivnih sojeva, važan je u ulogama vezanosti i u svrhu serotipizacija.[7] For both Gram-positive and Gram-negative bacteria, particles of approximately 2 nm can pass through the peptidoglycan.[8]
Pod mikroskopom je teško reći da li je organizam gram-pozitivan ili gram-negativan; bojenje po gramu, koji je kreirao Hans Christian Gram 1884., je obavezno. Bakterije su obojene s nekoliko boja kao što su kristalno ljubičasta, jodnim alkoholom i safraninskim postupkom bojenja po gramu. Gram pozitivne ćelije su ljubičaste nakon bojenja, dok su Gram negativne ćelije crvene.[9]
Reference uredi
- ^ Woese CR, Kandler O, Wheelis ML (juni 1990). "Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 87 (12): 4576–4579. Bibcode:1990PNAS...87.4576W. doi:10.1073/pnas.87.12.4576. PMC 54159. PMID 2112744.
- ^ a b Madigan, Michael T.; Martinko, John M.; Bender, Kelly S.; Buckley, Daniel H.; Stahl, David A. (2015). Brock Biology of Microorganisms (14 izd.). Boston: Pearson Education Limited. str. 66–67. ISBN 978-1-292-01831-7.
- ^ Mehta A (20. 3. 2011). "Animation of Synthesis of Peptidoglycan Layer". PharmaXChange.info.
- ^ Belgrave AM, Wolgemuth CW (juni 2013). "Elasticity and biochemistry of growth relate replication rate to cell length and cross-link density in rod-shaped bacteria". Biophysical Journal. 104 (12): 2607–2611. Bibcode:2013BpJ...104.2607B. doi:10.1016/j.bpj.2013.04.028. PMC 3686348. PMID 23790368.
- ^ Purcell A (18. 3. 2016). "Bacteria". Basic Biology.
- ^ Hogan CM (12. 10. 2014). "Bacteria". u Draggan S, Cleveland CJ (ured.). Encyclopedia of Earth. Washington DC: National Council for Science and the Environment.
- ^ Salton MR, Kim KS (1996). "Structure". u Baron S, et al. (ured.). Structure. In: Baron's Medical Microbiology (4th izd.). Univ of Texas Medical Branch. ISBN 978-0-9631172-1-2. PMID 21413343.
- ^ Demchick P, Koch AL (februar 1996). "The permeability of the wall fabric of Escherichia coli and Bacillus subtilis". Journal of Bacteriology. 178 (3): 768–773. doi:10.1128/jb.178.3.768-773.1996. PMC 177723. PMID 8550511.
- ^ Coico R (oktobar 2005). "Gram Staining". u Coico R, Kowalik T, Quarles J, Stevenson B (ured.). Current Protocols in Microbiology (jezik: engleski). Appendix 3. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc. str. mca03cs00. doi:10.1002/9780471729259.mca03cs00. ISBN 978-0-471-72925-9. PMID 18770544. S2CID 32452815.