Murein, peptidoglukan kimi də tanınan bakteriya hüceyrə divarını dəstəkləyən biopolimerdir. Murein heteropolimerdir (N-asetilqlükozamin və N-asetilmuramik turşusu qısa peptid zəncirləri ilə laktat qalıqları vasitəsilə çarpaz bağlıdır). Canlıların üç sahəsindən biri üçün müəyyənedici maddə olaraq, təbii ki, bu polimerin özünəməxsus struktur və funksional xüsusiyyətləri vardır. Gəlin onları sıralamağa çalışaq.
Bakteriya hüceyrəsinin strukturu
Bakteriyalar prokaryotik orqanizmlərin geniş klasteridir. Onların genetik aparatı membranla ayrılmış nüvəyə daxil deyil. Buna baxmayaraq, təkamül erkən görünüşünə baxmayaraq, bu orqanizmlər planetimizin bütün mühitlərində yayılmışdır. Onlar həmçinin neft yataqlarında, qeyzerlərin qaynar sularında, şimal okeanlarının soyuq sularında, heyvanların mədə turşularında da yaşaya bilərlər. Mənfi ekoloji amillərə qarşı müqavimət əsasən bakteriya hüceyrə divarının əsasını təşkil edən xüsusi bir maddə sayəsində əldə edilir. Maddə mureindir.
Bir bakteriya hüceyrəsi 80-85% sudan, qalan 20%-nin bir qayda olaraq yarısı zülallardan, beşdə biri RNT-dən, 5%-i DNT-dən və bəzi lipidlərdən ibarətdir. Hüceyrə divarı quruluğun 20%-ni təşkil edirmaddələr (bəzi növ mikroorqanizmlərdə hətta 50%-ə qədər). Bu lövhənin qalınlığı təxminən 0,01-0,045 mikrometrdir.
Hüceyrə divarında murein
Möhkəm divarın olması təkcə bakteriyalar üçün deyil, həm də göbələklər və bitkilər üçün xarakterikdir. Ancaq yalnız prokaryotlarda oxşar tərkibə malikdir. Bakteriyanın hüceyrə divarı mürəkkəb murein polisaxarid molekulundan ibarət güclü bir qabıqdır. Polipeptidin strukturu peptid qalıqları ilə bir-birinə bağlı olan paralel polisaxarid zəncirlərindən ibarətdir. Modul vahid disakarid muropeptiddir (onda asetil-D asetilmuramik turşuya bağlıdır).
Mureinin əmələ gətirdiyi çantanın xüsusiyyətlərini müəyyən edən əsas xüsusiyyət polisaxarid zəncirlərinin qapalı şəbəkəsinin olmasıdır. Bu, boşluqlar olmayan sıx bir şəbəkə təşkil edir. Bu divarın sıxlığı növə xasdır - bəzi növlərdə az sıxdır (E. coli), digərlərində daha çoxdur (Staphylococcus aureus).
Biologiyada murein təkcə polipeptid deyil, həm də bakteriya hüceyrə divarının onu müşayiət edən komponentləridir. Məsələn, qram-müsbət bakteriyalara polisaxaridlər, tayxoik turşular, zülallar və ya digər polipeptidlər də daxildir. Qram-mənfi bakteriyalarda daha çox belə daxilolmalar var. Onlar mürəkkəb liposakkaridlər, lipoproteinlər, polipeptidlər ilə xarakterizə olunur.
Bu maddələrin bakteriofaq viruslarından qorunmada, həmçinin aqressiv antibiotiklərdən və fermentlərdən qorunmada rolu. Qram-müsbət bakteriyalar kövrək bir bədənə malikdir. Qram-mənfi bakteriyalara görəçoxlu sayda əlavə daxilolmaların olması, murein skeleti lipidlərin yumşaq qoruyucu membranı ilə örtülmüşdür.
Peptidoqlikan növləri
Murein yalnız bakteriyalarda olan hüceyrə divarı komponenti olsa da, ona bənzər strukturlar da mövcuddur. Məsələn, bəzi arxeyaların (orqanoid strukturları olmayan qeyri-nüvə mikroorqanizmlər) və qlaukosistofit yosunlarının divarında psevdopeptidoqlikan əmələ gəlir. O, eyni funksiyaları yerinə yetirir və tərkibinə görə mureinə bənzəyir.
Mureinin tərkibi, quruluşu
Struktur n-asetilqlükozamin və n-asetilmuramik turşunun komponentlərindən əmələ gələn hüceyrə şəbəkəsidir. Bağlar β1,4-qlikozid bağları ilə əmələ gəlir. Çapraz bağlanma transpeptidaza fermentinin təsirinə əsaslanan peptid qalıqları vasitəsilə həyata keçirilir. Belə bir zəncir D-qlutamik turşusu, L-lizin, D-alanin, L-alanin ehtiva edir.
Eyni zamanda özəlliyi ondan ibarətdir ki, belə D-strukturlar yalnız prokaryotik hüceyrələrdə olur. Beləliklə, əmələ gələn polipeptid bakteriya hüceyrə divarının əsasını təşkil edən üçölçülü struktur formasını alır. Membran üçün güc, müqavimət və sabitlik təmin edir.
Xassələr və funksiyalar
Mureinin xüsusiyyətləri onun quruluşu ilə müəyyən edilir. Mexanik və köməkçi funksiyanı yerinə yetirməklə yanaşı, antigenik xüsusiyyətlərə malikdir. Bu, onun bakteriyalar üçün çoxşaxəli qoruyucu rolunu müəyyən edir.
Mureinin əsas funksiyalarından biri maddələrin bakteriyalara daxil və xaricinə daşınmasıdır. Bu xüsusiyyət iştirakını müəyyən edirpeptidoqlikan eukaryotik kimya- və fotosintez, azot fiksasiyası və digər mühüm proseslərdə. Onların hamısı hüceyrə divarı tərəfindən təmin edilən hüceyrə və ətraf mühitin qarşılıqlı əlaqəsi ilə əlaqələndirilir.
Eyni zamanda nəinki böyük molekullar bu maddənin hüceyrə şəbəkəsindən yan keçə bilməz. Murein, məsələn, antibiotik agentləri üçün seçici keçiricidir. Bu xüsusiyyət insan tərəfindən təkamül və süni seçmə prosesində yaranır.
Hüceyrə hərəkətində bu strukturun iştirakı membran quruluşuna malik olan və murein kisəsi ilə sıx bağlı olan villi və bayraqların olması ilə əlaqədardır.
Peptidoqlikanı təşkil edən peptid zəncirlərinin tərkibi sistematik xüsusiyyətdir və bu mikroorqanizmlərin taksonlarını ayırmağa kömək edir. Bundan əlavə, mureinin bakteriyalara verdiyi formaya görə biz onların qruplarını - kokklar (dəyirmi), çubuqlar, spiroketlər və s. ayırırıq.
Hüceyrə divarının strukturunda əlavə daxilolmaların miqdarı və keyfiyyəti mikroorqanizmlərin iki böyük klasterini müəyyən edir: qram-müsbət və qram-mənfi bakteriyalar. Ayırma detektiv boyama ilə həyata keçirilir.
Murein sabitliyi
Murein bakteriya hüceyrə divarının bir hissəsi olduğu üçün həm insanların, həm də digər orqanizmlərin immun sistemi üçün siqnaledici maddədir. Məsələn, lizozim fermenti asetilqlükozamin və asetilmuramik turşunun qalıqları arasında beta 1, 4-qlikozid bağlarını parçalayır və bununla da peptidoqlukanın hidrolizinə və bakteriyanın ölümünə səbəb olur.xanalar.
Lizozim məməlilərin tüpürcəyindəki fermentlərdən biridir və onun antibakterial xüsusiyyətlərini təyin edir. O, həmçinin muroendopeptidazanın peptid zəncirlərini məhv edir və bununla da polimerin məhvinə səbəb olur. Yaradılmış antibiotiklər (məsələn, penisilin, sefalosporin) peptidoqlikan istehsalını pozur. Sikloserin alanin sintezini pozur.
Bu məruz qalmaya cavab olaraq, bakteriyalar antibiotiklərdən qorunmağa cavab verir. Laktamazların, transpeptidazaların sintezindən məsul olan genetik ardıcıllıqdakı mutasiyalar antibiotiklərə davamlı ştammların yaranmasına səbəb olur. Həmçinin, prokariotların təkamül reaksiyası membranın sikloserin və digər maddələr üçün keçiriciliyinin tədricən dəyişməsidir.
Biologiyada Murein daim dəyişən bir sistemdir. Bu, daimi irqi "antibiotiklər-bakteriyaların yeni ştammları" izah edir, burada yeni aktiv dərmanların alınması qaçılmaz olaraq onların fəaliyyətinin tədricən azalması ilə əlaqələndirilir.
