Муреин нь пептидоглюкан гэгддэг бактерийн эсийн ханыг дэмждэг биополимер юм. Мурейн нь гетерополимер (богино пептидийн гинж бүхий лактат үлдэгдэлээр дамждаг N-ацетилглюкозамин ба N-ацетилмурамик хүчил). Амьд оршнолуудын гурван талбарын аль нэгийг тодорхойлох бодис болохын хувьд энэ полимер нь өөрийн гэсэн бүтэц, үйл ажиллагааны шинж чанартай байдаг. Тэдгээрийг ялгаж үзэцгээе.
Бактерийн эсийн бүтэц
Бактери нь прокариот организмын асар том бөөгнөрөл юм. Тэдний генетикийн аппарат нь мембранаар тусгаарлагдсан цөмд оршдоггүй. Гэсэн хэдий ч эдгээр организмууд хувьслын эрт гарч ирсэн хэдий ч манай гаригийн бүх орчинд тархсан. Тэд мөн газрын тосны талбай, гейзерийн буцалж буй ус, хойд далайн хүйтэн ус, амьтны ходоодны хүчилд амьдарч болно. Байгаль орчны сөрөг хүчин зүйлсийг эсэргүүцэх нь нянгийн эсийн ханыг бүрдүүлдэг тусгай бодисоос ихээхэн шалтгаална. Уг бодис нь муреин юм.
Бактерийн эс нь 80-85% ус, үлдсэн 20% нь дүрмээр тал нь уураг, тавны нэг РНХ, 5% ДНХ, зарим липидээс бүрддэг. Эсийн хана нь хуурайшилтын 20% -ийг эзэлдэгбодис (зарим төрлийн бичил биетэнд 50% хүртэл). Энэ хавтангийн зузаан нь ойролцоогоор 0.01-0.045 микрометр байна.
Эсийн хананд байгаа Мурейн
Хатуу хана байх нь зөвхөн нян төдийгүй мөөгөнцөр, ургамлын онцлог шинж юм. Гэсэн хэдий ч зөвхөн прокариотуудад энэ нь ижил төстэй найрлагатай байдаг. Бактерийн эсийн хана нь мурейн полисахаридын нарийн төвөгтэй молекулаас тогтсон бат бөх бүрхүүл юм. Полипептидийн бүтэц нь пептидийн үлдэгдэлээр холбогдсон параллель полисахаридын гинжээс бүрдэнэ. Модульчлагдсан нэгж нь дисахаридын муропептид (үүнд ацетил-Д нь ацетилмурамины хүчилтэй холбогддог).
Мурейн үүсгэсэн уутны шинж чанарыг тодорхойлдог гол онцлог нь полисахаридын гинжин хэлхээний битүү сүлжээ байгаа явдал юм. Энэ нь цоорхойгүй нягт сүлжээ үүсгэдэг. Энэ хананы нягт нь тухайн зүйлийн өвөрмөц шинж чанартай байдаг - зарим зүйлд бага нягт (E. coli), бусад нь илүү (Staphylococcus aureus).
Биологийн шинжлэх ухаанд муреин нь зөвхөн полипептид төдийгүй бактерийн эсийн ханыг дагалддаг бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Жишээлбэл, грам эерэг бактери нь полисахарид, тайхойн хүчил, уураг эсвэл бусад полипептидүүдийг агуулдаг. Грам-сөрөг бактериуд ийм төрлийн орц бүрдэлтэй байдаг. Тэдгээр нь нийлмэл липосахарид, липопротейн, полипептидээр тодорхойлогддог.
Бактериофаг вирусээс хамгаалах, түүнчлэн түрэмгий антибиотик, ферментээс хамгаалах эдгээр бодисуудын үүрэг. Грам эерэг бактери нь эмзэг биетэй байдаг. Грам сөрөг бактерийн улмаасолон тооны нэмэлт орцууд байгаа тул муреин араг яс нь липидийн зөөлөн хамгаалалтын мембранаар бүрхэгдсэн байдаг.
Пептидогликаны төрөл
Хэдийгээр муреин нь зөвхөн бактерид байдаг эсийн хананы бүрэлдэхүүн хэсэг боловч үүнтэй төстэй бүтэц бас байдаг. Жишээлбэл, зарим археа (органелл бүтэцгүй цөмийн бус бичил биетүүд) ба глаукоцистофит замагны хананд псевдопептидогликан үүсдэг. Энэ нь ижил үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд найрлагын хувьд муреинтай төстэй.
Мурейн найрлага, бүтэц
Бүтэц нь n-ацетилглюкозамин ба n-ацетилмурамик хүчлийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдсэн эсийн сүлжээ юм. Бондууд нь β1,4-гликозидын холбоогоор үүсгэгддэг. Хөндлөн холбоосыг транспептидазын ферментийн үйлчлэлд үндэслэн пептидийн үлдэгдэл ашиглан гүйцэтгэдэг. Ийм хэлхээнд D-глютамины хүчил, L-лизин, D-аланин, L-аланин орно.
Үүний зэрэгцээ ийм D бүтэц нь зөвхөн прокариот эсүүдэд байдаг нь онцлог юм. Тиймээс үүссэн полипептид нь нянгийн эсийн хананы үндэс болох гурван хэмжээст бүтэцтэй байдаг. Энэ нь мембраны бат бөх, эсэргүүцэл, тогтвортой байдлыг хангадаг.
Properties болон функцууд
Мурейн шинж чанарыг бүтцээр нь тодорхойлдог. Механик болон туслах функцийг гүйцэтгэхээс гадна эсрэгтөрөгчийн шинж чанартай байдаг. Энэ нь түүний бактерийг хамгаалах олон талт үүргийг тодорхойлдог.
Муреины үндсэн үүргүүдийн нэг нь нян доторх бодисыг зөөвөрлөх, гадагшлуулах явдал юм. Энэ өмч нь оролцоог тодорхойлдогэукариот химо- болон фотосинтез, азотын бэхлэлт болон бусад чухал үйл явцад пептидогликан. Эдгээр нь бүгд эсийн ханаар хангадаг эс ба хүрээлэн буй орчны харилцан үйлчлэлтэй холбоотой байдаг.
Үүний зэрэгцээ зөвхөн том молекулууд төдийгүй энэ бодисын эсийн сүлжээг тойрч гарах боломжгүй. Муреин нь жишээлбэл, антибиотик бодисыг сонгон нэвтрүүлэх чадвартай. Энэ шинж чанар нь хүний хувьсал, зохиомол сонголтын явцад бий болдог.
Энэ бүтэц нь эсийн хөдөлгөөнд оролцох нь мембран бүтэцтэй, муреин ууттай нягт холбогдсон вилл ба тугнууд байгаатай холбоотой.
Пептидогликаныг бүрдүүлдэг пептидийн гинжний найрлага нь системчилсэн шинж чанар бөгөөд эдгээр бичил биетний таксонуудыг ялгахад тусалдаг. Нэмж дурдахад муреин нь бактериудад өгдөг хэлбэрийн дагуу бид тэдгээрийн бүлгийг ялгадаг - кокк (дугуй), саваа, спирохета гэх мэт.
Эсийн хананы бүтцэд агуулагдах нэмэлт нэгдлүүдийн тоо хэмжээ, чанар нь грам эерэг ба грам сөрөг бактери гэсэн хоёр том бичил биетний кластерийг тодорхойлдог. Тусгаарлах ажлыг мөрдөгч будгаар хийдэг.
Мүрейн тогтвортой байдал
Муреин нь нянгийн эсийн хананы нэг хэсэг учраас хүний болон бусад организмын дархлааны тогтолцоонд дохио өгдөг бодис юм. Жишээлбэл, лизоцим фермент нь ацетилглюкозамин ба ацетилмурамийн хүчлийн үлдэгдэл хоорондын бета 1, 4-гликозидын холбоог задалж, улмаар пептидоглюканы гидролиз, бактерийн үхэлд хүргэдэг.нүд.
Лизоцим нь хөхтөн амьтдын шүлсний нянгийн эсрэг шинж чанарыг тодорхойлдог ферментүүдийн нэг юм. Энэ нь мөн муроэндопептидазын пептидийн гинжийг устгаж, улмаар полимерийг устгахад хүргэдэг. Үүсгэсэн антибиотик (жишээлбэл, пенициллин, цефалоспорин) нь пептидогликаны үйлдвэрлэлийг тасалдуулж өгдөг. Циклосерин нь аланин нийлэгжилтийг саатуулдаг.
Иймэрхүү өртөлтийн хариуд бактери нь антибиотикоос хамгаалах хариу үйлдэл үзүүлдэг. Лактамаза, транспептидазын синтезийг хариуцдаг генетикийн дарааллын мутаци нь антибиотикт тэсвэртэй омог үүсэхэд хүргэдэг. Мөн прокариотуудын хувьслын хариу урвал нь мембраны циклосерин болон бусад бодисыг нэвтрүүлэх чадварын аажмаар өөрчлөгддөг.
Биологийн Мурейн бол байнга өөрчлөгдөж байдаг систем юм. Энэ нь "антибиотик-нянгийн шинэ омог" гэсэн байнгын уралдааныг тайлбарлаж байгаа бөгөөд шинэ идэвхтэй эм хүлээн авах нь тэдний идэвхжил аажмаар буурч байгаатай холбоотой юм.
