El peptidoglicà és un component essencial de la paret cel·lular bacteriana, responsable de conferir força i forma a la cèl·lula. La seva síntesi implica una sèrie complexa de reaccions que es produeixen al citoplasma i a la membrana cel·lular, culminant en la formació d'un llarg polímer de sucres units per cadenes peptídiques. L'estructura del peptidoglicà està altament conservada entre les diferents espècies bacterianes, cosa que el converteix en una diana important per al desenvolupament d'antibiòtics. A més de la seva funció estructural, el peptidoglicà juga un paper crucial en la divisió cel·lular i la resposta immunitària de l'hoste. Aquest compost és essencial per a la supervivència i la virulència de molts bacteris patògens, cosa que el converteix en una diana prometedora per al desenvolupament de noves teràpies antimicrobianes.
Peptidoglicà: descobriu la seva composició i importància a la paret cel·lular bacteriana.
O peptidoglicà És un component essencial de la paret cel·lular bacteriana, responsable de la seva rigidesa i resistència. Consisteix en una xarxa de polisacàrids interconnectats per cadenes peptídiques. La composició bàsica del peptidoglicà és una cadena repetitiva d'unitats de N-acetilglucosamina i àcid N-acetilmuràmic, unides per enllaços glicosídics.
A síntesi La formació de peptidoglicà es produeix al citoplasma de la cèl·lula bacteriana, on es sintetitzen els precursors de peptidoglicà i es transporten a la membrana plasmàtica. La formació de la paret cel·lular es produeix mitjançant l'addició de noves subunitats de peptidoglicà a mesura que la cèl·lula bacteriana creix i es divideix.
A estructura El peptidoglicà és una malla tridimensional que envolta la membrana plasmàtica bacteriana, proporcionant protecció contra la pressió osmòtica i mantenint la forma de la cèl·lula. La presència d'enllaços peptídics entre les cadenes de polisacàrids dóna força i estabilitat a la paret cel·lular.
El peptidoglicà juga un paper fonamental en protecció dels bacteris contra agents externs, com ara antibiòtics i enzims lítics. A més, és important en la interacció entre els bacteris i el seu entorn, sent essencial per a l'adhesió a les superfícies i per a la virulència de certes espècies bacterianes.
La seva síntesi, estructura i funcions són essencials per a la supervivència i l'adaptació dels bacteris a diferents ambients.
Composició del peptidoglicà: descobreix els components essencials d'aquesta important molècula bacteriana.
El peptidoglicà és una molècula essencial de la paret cel·lular bacteriana, que dóna força i forma a la cèl·lula. La seva composició és crucial per entendre la seva funció i importància en el context bacterià.
El peptidoglicà està compost de dos components principals: els sucres N-acetilglucosamina i àcid N-acetilmuràmic, que s'alternen per formar una cadena llarga. A més, aquests sucres estan units a cadenes peptídiques, formant una estructura rígida i resistent.
Els pèptids presents al peptidoglicà estan compostos d'aminoàcids, que donen diversitat i especificitat a la molècula. Aquests pèptids són responsables de la interconnexió entre les cadenes de sucre, garantint l'estabilitat de la paret cel·lular.
La seva composició única i complexa permet als bacteris resistir condicions adverses i mantenir la seva integritat cel·lular.
Les 7 estructures principals dels bacteris: aprèn sobre cadascuna i la seva funció.
El peptidoglicà és un component important de la paret cel·lular bacteriana. Aquesta estructura és essencial per a la forma i la integritat de la cèl·lula bacteriana, proporcionant resistència osmòtica i protecció contra agents externs.
El peptidoglicà està compost per cadenes de sucre alternes unides per cadenes peptídiques. Aquestes cadenes formen una xarxa rígida al voltant de la cèl·lula bacteriana, donant-li forma i força. A més, el peptidoglicà també juga un paper important en la divisió cel·lular i en el manteniment de la integritat cel·lular.
Os 7 estructures principals Les estructures bacterianes inclouen el peptidoglicà, la membrana plasmàtica, els ribosomes, l'ADN, els flagels, els pili i els plasmidis. Cadascuna d'aquestes estructures realitza funcions específiques a la cèl·lula bacteriana, contribuint a la seva supervivència i reproducció.
A síntesi La formació de peptidoglicà es produeix a la capa interna de la membrana plasmàtica, on es sintetitzen les subunitats de sucre i pèptid i es transporten a la paret cel·lular. L'enzim transpeptidasa és responsable de catalitzar la formació d'enllaços creuats entre les cadenes de peptidoglicà, donant-li força i estabilitat.
L'estructura del peptidoglicà està altament conservada entre les diferents espècies bacterianes, cosa que el converteix en una diana per a diversos antibiòtics que interfereixen amb la seva síntesi i degradació. Comprendre els mecanismes de síntesi i funció del peptidoglicà és crucial per al desenvolupament de noves estratègies terapèutiques contra les infeccions bacterianes.
Guia pas a pas per realitzar correctament la tinció de Gram.
Per realitzar correctament la tinció de Gram, seguiu aquests passos:
Pas 1: Fixeu la mostra al portamostres i deixeu-la assecar completament.
Pas 2: Cobriu la mostra amb cristal·lí violeta durant 1 minut i després renteu-la amb aigua.
Pas 3: Afegiu Lugol durant 1 minut i torneu a rentar.
Pas 4: Lleixiu amb alcohol-acetona durant uns segons i renteu immediatament.
Pas 5: Afegiu safranina durant 30 segons i renteu de nou.
Pas 6: Observar al microscopi. Els bacteris grampositius apareixeran de color porpra, mentre que els bacteris gramnegatius apareixeran de color vermell.
O peptidoglicà és un component essencial de la paret cel·lular bacteriana, responsable de la seva resistència i forma. Està composta per cadenes de pèptids interconnectades per glicans, formant una estructura rígida.
O peptidoglicà Té diverses funcions, com ara protegir la cèl·lula contra la pressió osmòtica, mantenir la forma de la cèl·lula i ser la diana d'antibiòtics com la penicil·lina, que interfereixen amb la seva síntesi.
Peptidoglicà: síntesi, estructura, funcions
Os peptidoglicans són els components principals de la paret cel·lular bacteriana. També es coneixen com a "sacs de mureïna" o simplement "mureïna", i les seves característiques divideixen els bacteris en dos grups principals: gramnegatius i grampositius.
Els bacteris gramnegatius es diferencien perquè tenen una capa de peptidoglicà entre les membranes cel·lulars interna i externa, mentre que els bacteris grampositius també tenen una capa d'aquest compost, però es troba només a la part externa de la membrana plasmàtica.
En els bacteris gramnegatius, el peptidoglicà ocupa aproximadament el 10% de la paret cel·lular, a diferència dels bacteris grampositius, la capa de peptidoglicà pot ocupar aproximadament el 90% de la paret cel·lular.
L'estructura de "xarxa" formada per les molècules de peptidoglicà és un dels factors que confereix als bacteris una gran resistència als agents externs. La seva estructura consisteix en llargues cadenes de glicans que s'associen entre si, formant una xarxa oberta que cobreix tota la membrana citosòlica.
Les cadenes d'aquesta macromolècula tenen una longitud mitjana de 25 a 40 unitats de disacàrids enllaçades, tot i que s'han trobat espècies bacterianes que tenen cadenes de disacàrids de més de 100 unitats.
El peptidoglicà també participa en el transport de molècules i substàncies des de l'espai intracel·lular fins al medi extracel·lular (la superfície), ja que les molècules precursores d'aquest compost es sintetitzen dins del citosol i s'exporten a l'exterior de la cèl·lula.
Síntesi de peptidoglicans
La síntesi de peptidoglicà implica més de vint reaccions diferents, que tenen lloc en tres llocs diferents de la cèl·lula bacteriana. La primera part del procés és on es generen els precursors de peptidoglicà, i això ocorre al citosol.
La síntesi d'intermediaris lipídics es produeix a la cara interna de la membrana citosòlica i l'última part, on es produeix la polimerització del peptidoglicà, es produeix a l'espai periplàsmic.
procés
Els precursors de la uridina-N-acetilglucosamina i l'àcid uridina-N-acetilmuràmic es formen al citoplasma a partir de la fructosa-6-fosfat i mitjançant reaccions catalitzades per tres enzims transpeptidases que actuen consecutivament.
L'acoblament de les cadenes pentapeptídiques (L-alanina-D-glutamina-àcid diaminopimèlic-D-alanina-D-alanina) es produeix per etapes per l'acció d'enzims ligases que afegeixen gradualment l'aminoàcid alanina, un residu de D-glutamina, un altre àcid diaminopimèlic i un altre dipèptid D-alanina-D-alanina.
Una proteïna integral de membrana anomenada fosfo-N-acetilmuramilenpentapèptid transferasa, situada a la part interna, catalitza el primer pas de la síntesi de membrana. Això transfereix l'àcid uridin-N-acetilmuràmic del citoplasma al bactoprenol (un lípid o alcohol hidròfob).
El bactoprenol és un transportador associat a la superfície interna de la membrana cel·lular. Quan l'àcid uridina-N-acetilmuràmic s'uneix al bactoprenol, es forma un complex conegut com a lípid I. Una transferasa afegeix una segona molècula, un pentapèptid, i un segon complex conegut com a lípid II.
El lípid II està compost d'uridina-N-acetilglucosamina, àcid uridina-N-acetilmuràmic, L-alanina, D-glucosa, àcid diaminopimèlic i el dipèptid D-alanina-D-alanina. Finalment, d'aquesta manera, els precursors s'incorporen al peptidoglicà macromolecular des de fora de la cèl·lula.
El transport del lípid II des del costat intern fins al costat intern del citoplasma és l'últim pas de la síntesi i està catalitzat per un enzim "flippasa murina", responsable d'incorporar la molècula recentment sintetitzada a l'espai extracel·lular on cristal·litzarà.
Estructura
El peptidoglicà és un heteropolímer compost per llargues cadenes de carbohidrats entrecreuades amb curtes cadenes peptídiques. Aquesta macromolècula cobreix tota la superfície externa de la cèl·lula bacteriana, posseint una forma integral de "malla sòlida", però es caracteritza per una alta elasticitat.
Les cadenes de carbohidrats o hidrats de carboni es formen repetint disacàrids que contenen alternativament aminosucres com ara N-acetilglucosamina i àcid N-acetilmuràmic.
Cada disacàrid està unit a l'altre mitjançant un enllaç glicosídic β(1-4), que es forma a l'espai periplàsmic per l'acció d'un enzim transglicosilasa. Entre els bacteris gramnegatius i els grampositius, hi ha diferències en l'ordre dels components que formen el peptidoglicà.
El peptidoglicà té en la seva estructura un grup D-lactil unit a l'àcid N-acetilmuràmic, que permet l'ancoratge covalent de cadenes peptídiques curtes (generalment amb dos a cinc aminoàcids) a través d'un enllaç amida.
L'acoblament d'aquesta estructura es produeix al citoplasma cel·lular durant la primera fase de la biosíntesi del peptidoglicà. Totes les cadenes peptídiques formades tenen aminoàcids en les configuracions D i L, que són sintetitzats per enzims racemases a partir de la forma L o D de l'aminoàcid corresponent.
Totes les cadenes de peptidoglicà tenen com a mínim un aminoàcid amb característiques dibàsiques, ja que això permet que la xarxa es formi i s'interconnecti entre cadenes adjacents de la paret cel·lular.
Recursos
El peptidoglicà té almenys 5 funcions principals per a les cèl·lules bacterianes, a saber:
– Protegir la integritat de les cèl·lules contra els canvis interns i/o externs de la pressió osmòtica, permetent als bacteris suportar canvis extrems de temperatura i sobreviure en ambients hipotònics i hipertònics en relació amb el seu interior.
– Protegir la cèl·lula bacteriana de l'atac de patògens: la xarxa rígida de peptidoglicans representa una barrera física difícil de superar per a molts agents infecciosos externs.
– Manté la morfologia cel·lular: Molts bacteris aprofiten la seva morfologia específica per guanyar una superfície més gran i, al seu torn, adquirir una quantitat més gran dels elements implicats en el seu metabolisme per generar energia. Molts bacteris viuen sota pressions externes increïbles, i mantenir la seva morfologia és essencial per sobreviure en aquestes condicions.
– Actua com a suport per a moltes estructures ancorades a la paret cel·lular bacteriana. Moltes estructures, com els cilis, requereixen una ancoratge ferma a la cèl·lula però també ofereixen la capacitat de moure's en l'entorn extracel·lular. L'ancoratge dins de la paret cel·lular permet als cilis aquesta mobilitat específica.
– Regula el creixement i la divisió cel·lular. L'estructura rígida de la paret cel·lular actua com a barrera a l'expansió cel·lular, limitant-la a un volum específic. També regula la divisió cel·lular, garantint que no es produeixi de manera desordenada a tota la cèl·lula, sinó que es produeixi en un punt específic.
Referències
- Helal, AM, Sayed, AM, Omara, M., Elsebaei, MM i Mayhoub, AS (2019). Vies dels peptidoglicans: encara n'hi ha més. RSC advances, 9 (48), 28171–28185.
- Quintela, J., Caparrós, M., & de Pedro, M.A. (1995). Variabilitat dels paràmetres estructurals del peptidoglicà en bacteris gramnegatius. Cartes de microbiologia FEMS, 125 (1), 95-100.
- Rogers, H. J. (1974). Peptidoglicans (muropèptids): estructura, funció i variacions. Annals of the New York Academy of Sciences, 235 (1), 29–51.
- Vollmer, W. (2015). Peptidoglicà. A Molecular Medical Microbiology (pàg. 105-124). Academic Press.
- Waldemar Vollmer, Bernard Joris, Paulette Charlier, Simon Foster, Hidrolases de peptidoglicà (mureïna) bacterianes, FEMS Microbiology Reviews, volum 32, número 2, març de 2, pàgines 2008–259.