Murein bakterial hujayra devorini qo'llab-quvvatlovchi biopolimer bo'lib, u peptidoglyukan deb ham ataladi. Murein - geteropolimer (N-asetilglyukozamin va N-atsetilmuramik kislota qisqa peptid zanjirli laktat qoldiqlari orqali o'zaro bog'langan). Tirik mavjudotlarning uchta sohasidan biri uchun belgilovchi modda sifatida, albatta, bu polimer o'ziga xos tuzilish va funktsional xususiyatlarga ega. Keling, ularni tartibga solishga harakat qilaylik.
Bakteriya hujayrasining tuzilishi
Bakteriyalar prokaryotik organizmlarning keng klasteridir. Ularning genetik apparati membrana bilan ajratilgan yadro ichiga o'ralgan emas. Shunga qaramay, evolyutsion erta paydo bo'lishiga qaramay, bu organizmlar sayyoramizning barcha muhitlarida tarqaldi. Ular neft konlarida, geyzerlarning qaynoq suvlarida, shimoliy okeanlarning sovuq suvlarida, hayvonlarning oshqozon kislotalarida ham yashashlari mumkin. Salbiy ekologik omillarga qarshilik ko'p jihatdan bakterial hujayra devorining asosini tashkil etuvchi maxsus modda tufayli erishiladi. Ushbu modda - murein.
Bakteriya xujayrasi 80-85% suvdan, qolgan 20% ning, qoida tariqasida, yarmi oqsillar, RNKning beshdan bir qismi, DNKning 5% va ba'zi lipidlardan iborat. Hujayra devori quruqlikning 20% ni tashkil qiladimoddalar (mikroorganizmlarning ayrim turlarida hatto 50% gacha). Ushbu plastinkaning qalinligi taxminan 0,01-0,045 mikrometrga teng.
Hujayra devoridagi murein
Qattiq devorning mavjudligi nafaqat bakteriyalar, balki zamburug'lar va o'simliklar uchun ham xarakterlidir. Biroq, faqat prokaryotlarda u xuddi shunday tarkibga ega. Bakteriyaning hujayra devori murakkab murein polisaxarid molekulasidan tuzilgan kuchli qobiqdir. Polipeptidning tuzilishi peptid qoldiqlari bilan o'zaro bog'langan parallel polisaxarid zanjirlaridan iborat. Modulli birlik disaxarid muropeptiddir (unda atsetil-D atsetilmuramik kislota bilan bog'langan).
Murein hosil qilgan qopning xossalarini belgilovchi asosiy xususiyat polisaxarid zanjirlarining yopiq tarmogʻining mavjudligidir. Bu bo'shliqlarsiz zich tarmoqni hosil qiladi. Bu devorning zichligi turlarga xos - ba'zi turlarda kamroq zichroq (E. coli), boshqalarida ko'proq (Staphylococcus aureus).
Biologiyada murein nafaqat polipeptid, balki bakterial hujayra devorining hamrohlik qiluvchi komponentlari hisoblanadi. Masalan, gram-musbat bakteriyalarga polisaxaridlar, tayxoik kislotalar, oqsillar yoki boshqa polipeptidlar ham kiradi. Gram-manfiy bakteriyalarda bunday qo'shimchalar ko'proq. Ular murakkab liposakkaridlar, lipoproteinlar, polipeptidlar bilan tavsiflanadi.
Ushbu moddalarning bakteriofag viruslaridan, shuningdek, agressiv antibiotiklar va fermentlardan himoyalanishdagi roli. Gram-musbat bakteriyalar nozik tanaga ega. Gram-manfiy bakteriyalarda tufayliko'p sonli qo'shimcha qo'shimchalar mavjudligi, murein skeleti lipidlarning yumshoq himoya membranasi bilan qoplangan.
Peptidoglikan turlari
Murein faqat bakteriyalarda joylashgan hujayra devori komponenti boʻlsa-da, unga oʻxshash tuzilmalar ham mavjud. Masalan, ba'zi arxeyalar (organella tuzilmalariga ega bo'lmagan yadrosiz mikroorganizmlar) va glaukotsistofit suvo'tlar devorida psevdopeptidoglikan hosil bo'ladi. U bir xil funktsiyalarni bajaradi va tarkibi mureinga o'xshaydi.
Murein tarkibi, tuzilishi
Tuzilishi n-asetilglyukozamin va n-atsetilmuramika kislotasi komponentlaridan tashkil topgan uyali tarmoqdir. Bog'lar b1,4-glikozid bog'lar orqali hosil bo'ladi. O'zaro bog'lanish transpeptidaza fermenti ta'siriga asoslangan peptid qoldiqlari orqali amalga oshiriladi. Bunday zanjir tarkibida D-glutamik kislota, L-lizin, D-alanin, L-alanin mavjud.
Shu bilan birga, o'ziga xosligi shundaki, bunday D-tuzilmalari faqat prokaryotik hujayralarda uchraydi. Shunday qilib, hosil bo'lgan polipeptid bakteriya hujayra devorining asosini tashkil etuvchi uch o'lchamli struktura shaklini oladi. U membranaga mustahkamlik, qarshilik va barqarorlikni ta'minlaydi.
Xususiyatlar va funksiyalar
Mureinning xossalari uning tuzilishi bilan belgilanadi. Mexanik va yordamchi funktsiyani bajarishdan tashqari, u antijenik xususiyatlarga ega. Bu uning bakteriyalar uchun ko'p qirrali himoya rolini belgilaydi.
Mureinning asosiy funktsiyalaridan biri moddalarni bakteriyalarga va undan tashqariga tashishdir. Bu xususiyat ishtirokni belgilaydipeptidoglikan eukaryotik kimyo- va fotosintez, azot fiksatsiyasi va boshqa muhim jarayonlarda. Ularning barchasi hujayra devori tomonidan ta'minlangan hujayra va atrof-muhitning o'zaro ta'siri bilan bog'liq.
Shu bilan birga, nafaqat katta molekulalar ushbu moddaning uyali tarmog'ini chetlab o'tolmaydi. Murein, masalan, antibiotiklar uchun selektiv ravishda o'tkazuvchan. Bu xususiyat evolyutsiya va inson tomonidan sun'iy tanlanish jarayonida yuzaga keladi.
Ushbu tuzilmaning hujayra harakatida ishtirok etishi membrana tuzilishiga ega boʻlgan va murein qopchasi bilan chambarchas bogʻlangan villi va flagellalarning mavjudligi bilan bogʻliq.
Peptidoglikanni tashkil etuvchi peptid zanjirlarining tarkibi sistematik xususiyatdir va bu mikroorganizmlarning taksonlarini farqlashga yordam beradi. Bundan tashqari, murein bakteriyalarga beradigan shaklga ko'ra, biz ularning guruhlarini ajratamiz - kokklar (dumaloq), tayoqchalar, spiroketalar va boshqalar.
Hujayra devori tuzilishidagi qo'shimcha qo'shimchalarning miqdori va sifati mikroorganizmlarning ikkita katta klasterini aniqlaydi: gramm-musbat va gramm-manfiy bakteriyalar. Ajratish detektiv bo'yash orqali amalga oshiriladi.
Murein barqarorligi
Murein bakteriya hujayra devorining bir qismi boʻlgani uchun u inson va boshqa organizmlarning immun tizimi uchun signal beruvchi moddadir. Masalan, lizozim fermenti atsetilglyukozamin va atsetilmuramika kislotasi qoldiqlari orasidagi beta-1,4-glikozid bog‘larini uzib, peptidoglyukanın gidrolizlanishiga va bakteriyaning o‘limiga sabab bo‘ladi.hujayralar.
Lizozim sutemizuvchilar tupurigidagi fermentlardan biri boʻlib, uning antibakterial xususiyatlarini aniqlaydi. Shuningdek, u muroendopeptidazaning peptid zanjirlarini yo'q qiladi va shu bilan polimerning yo'q qilinishiga olib keladi. Yaratilgan antibiotiklar (masalan, penitsillin, sefalosporin) peptidoglikan ishlab chiqarishni buzadi. Sikloserin alanin sintezini buzadi.
Bu ta'sirga javoban bakteriyalar antibiotiklardan himoyalanishga javob beradi. Laktamazalar, transpeptidazalar sintezi uchun mas'ul bo'lgan genetik ketma-ketlikdagi mutatsiyalar antibiotiklarga chidamli shtammlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Shuningdek, prokariotlarning evolyutsion reaktsiyasi sikloserin va boshqa moddalar uchun membrana o'tkazuvchanligining bosqichma-bosqich o'zgarishidir.
Biologiyadagi Murein - doimiy o'zgaruvchan tizim. Bu "antibiotiklar-bakteriyalarning yangi shtammlari" doimiy poygasini tushuntiradi, bunda yangi faol dori-darmonlarni qabul qilish muqarrar ravishda ularning faolligining asta-sekin pasayishi bilan bog'liq.
