Муреин бактериялык клетка дубалын колдоочу биополимер, ошондой эле пептидоглюкан катары белгилүү. Муреин гетерополимер (N-acetylglucosamine жана N-acetylmuramic кислотасы кыска пептиддик чынжыр менен лактат калдыктары аркылуу кайчылаш байланышкан). Тирүү жандыктардын үч чөйрөсүнүн бири үчүн аныктоочу зат катары, албетте, бул полимердин өзүнүн структуралык жана функциялык өзгөчөлүктөрү бар. Келгиле, аларды иреттеп алганга аракет кылалы.
Бактерия клеткасынын түзүлүшү
Бактериялар прокариоттук организмдердин кеңири тобу. Алардын генетикалык аппараты мембрана менен бөлүнгөн ядро менен курчалган эмес. Ошого карабастан, эволюциялык алгачкы пайда болгонуна карабастан, бул организмдер биздин планетанын бардык чөйрөлөрүндө тараган. Алар мунай кендеринде, гейзерлердин кайнак сууларында, түндүк океандардын муздак сууларында, жаныбарлардын ашказан кислоталарында да жашай алышат. Терс экологиялык факторлорго туруштук берүү бактериялык клетка дубалынын негизин түзгөн атайын заттын эсебинен жетишилет. Зат муреин.
Бактерия клеткасы 80-85% суудан турат, калган 20%, эреже катары, жарымы белоктордон, бештен бир РНКдан, 5% ДНКдан жана кээ бир липиддерден турат. Клетка дубалы кургактын 20% ын түзөтзаттар (микроорганизмдердин айрым түрлөрүндө 50%ке чейин). Бул плитанын калыңдыгы болжол менен 0,01-0,045 микрометр.
Клетка дубалындагы муреин
Катуу дубалдын болушу бактериялар үчүн гана эмес, козу карындар жана өсүмдүктөр үчүн да мүнөздүү. Бирок прокариоттордо гана ал окшош составга ээ. Бактериянын клетка дубалы татаал муреин полисахарид молекуласынан түзүлгөн күчтүү кабык. Полипептиддин түзүлүшү пептид калдыктары менен байланышкан параллелдүү полисахарид чынжырларынан турат. Модулдук бирдиги дисахарид муропептид (андагы ацетил-D ацетилмурамикалык кислота менен байланышкан).
Муреин түзгөн баштыктын касиеттерин аныктоочу негизги өзгөчөлүк – бул полисахарид чынжырларынын жабык тармагынын болушу. Бул боштуктары жок жыш тармакты түзөт. Бул дубалдын тыгыздыгы түргө мүнөздүү - кээ бир түрлөрүндө азыраак (E. coli), башкаларында көбүрөөк (Staphylococcus aureus).
Биологияда муреин жөн гана полипептид эмес, ошондой эле бактериянын клетка дубалынын аны коштогон компоненттери. Мисалы, Грам-оң бактерияларга полисахариддер, тайхой кислоталары, белоктор же башка полипептиддер кирет. Грам-терс бактерияларда мындай кошулмалар дагы көп. Алар татаал липосахариддер, липопротеиддер, полипептиддер менен мүнөздөлөт.
Бактериофаг вирустарынан коргоодо, ошондой эле агрессивдүү антибиотиктерден жана ферменттерден коргоодо бул заттардын ролу. Грам-оң бактериялар морт денеге ээ. Грам-терс бактерияларда уламкөп сандагы кошумча кошулмалардын болушу, муреиндин скелети липиддердин жумшак коргоочу кабыкчасы менен капталган.
Пептидогликандын түрлөрү
Муреин бактерияларда гана кездешүүчү клетка дубалынын компоненти болгону менен, ага окшош структуралар да бар. Мисалы, кээ бир археялардын (органеллдик түзүлүштөрү жок ядролук эмес микроорганизмдер) жана глаукистофит балырларынын дубалында псевдопептидогликан пайда болот. Ал бирдей функцияларды аткарат жана курамы боюнча муреинге окшош.
Муреиндин курамы, анын түзүлүшү
Структура n-acetylglucosamine жана n-acetylmuramic кислотасынын компоненттеринен түзүлгөн уюлдук тармак. Байланыштар β1,4-гликозиддик байланыштар аркылуу түзүлөт. Кайчылаш байланыш транспептидаза ферментинин аракетине негизделген пептиддик калдыктар аркылуу ишке ашырылат. Мындай чынжырда D-глутамин кислотасы, L-лизин, D-аланин, L-аланин бар.
Ошол эле учурда өзгөчөлүгү мындай D-түзүмдөр прокариоттук клеткаларда гана кездешет. Ошентип, пайда болгон полипептид бактериянын клетка дубалынын негизин түзгөн үч өлчөмдүү түзүлүш формасын алат. Ал мембранага бекемдикти, туруктуулукту жана туруктуулукту камсыз кылат.
Касиеттер жана функциялар
Муреиндин касиеттери анын түзүлүшү менен аныкталат. Механикалык жана көмөкчү функцияны аткаруудан тышкары антигендик касиетке ээ. Бул анын бактериялар үчүн көп кырдуу коргоочу ролун аныктайт.
Муреиндин негизги функцияларынын бири – заттарды бактериялардын ичине жана андан чыгаруу. Бул касиет катышууну аныктайтпептидогликан эукариоттук химо- жана фотосинтезде, азоттун фиксациясында жана башка маанилүү процесстерде. Алардын баары клетканын дубалы тарабынан камсыз кылынган клетка менен чөйрөнүн өз ара аракеттенүүсү менен байланышкан.
Ошол эле учурда бул заттын клеткалык тармагын чоң молекулалар гана айланып өтө албайт. Муреин, мисалы, антибиотиктерди тандап өткөрүүчү. Бул касиет адам тарабынан эволюция жана жасалма тандоо процессинде пайда болот.
Бул түзүлүштүн клетканын кыймылына катышуусу мембраналык түзүлүшкө ээ жана муреин баштыкчасы менен тыгыз байланышта болгон вилла жана флагеллалардын болушу менен байланыштуу.
Пептидогликанды түзгөн пептиддик чынжырлардын курамы системалуу өзгөчөлүк болуп саналат жана бул микроорганизмдердин таксондорун айырмалоого жардам берет. Мындан тышкары, муреин бактерияларга берген формага ылайык, алардын топторун - кокктарды (тегерек), таякчаларды, спирохеталарды ж.б. айырмалайбыз.
Клетка дубалынын түзүлүшүндөгү кошумча кошулмалардын саны жана сапаты микроорганизмдердин эки чоң кластерин аныктайт: грам-оң жана грам-терс бактериялар. Бөлүү детективдик боёо аркылуу ишке ашырылат.
Муреиндин туруктуулугу
Муреин бактериянын клетка дубалынын бир бөлүгү болгондуктан, ал адамдардын жана башка организмдердин иммундук системасы үчүн сигнал берүүчү зат болуп саналат. Мисалы, лизоцим ферменти ацетилглюкозамин менен ацетилмурамикалык кислотанын калдыктары ортосундагы бета 1, 4-гликозиддик байланыштарды үзүп, муну менен пептидоглюкандын гидролизин жана бактериянын өлүшүн шарттайт.клеткалар.
Лизоцим – сүт эмүүчүлөрдүн шилекейиндеги ферменттердин бири, анын бактерияга каршы касиетин аныктайт. Ошондой эле муроэндопептидазанын пептиддик чынжырларын жок кылат, ошону менен полимердин бузулушуна алып келет. Түзүлгөн антибиотиктер (мисалы, пенициллин, цефалоспорин) пептидогликандын өндүрүшүн бузат. Циклосерин аланин синтезин бузат.
Бул таасирге жооп катары бактериялар антибиотиктерден коргонууга жооп беришет. Лактамазалардын, транспептидазалардын синтезине жооп берген генетикалык ырааттуулуктагы мутациялар антибиотиктерге туруктуу штаммдардын пайда болушуна алып келет. Ошондой эле прокариоттордун эволюциялык реакциясы циклосерин жана башка заттар үчүн мембрананын өткөрүмдүүлүгүнүн акырындык менен өзгөрүшү болуп саналат.
Биологиядагы Муреин - тынымсыз өзгөрүп турган система. Бул "антибиотиктер-бактериялардын жаңы штаммдары" тынымсыз жарышын түшүндүрөт, мында жаңы активдүү дарыларды алуу алардын активдүүлүгүнүн акырындык менен төмөндөшү менен сөзсүз түрдө байланышат.
