مورين عبارة عن بوليمر حيوي يدعم جدار الخلية البكتيري ، ويُعرف أيضًا باسم ببتيدوغلوكان. مورين هو بوليمر غير متجانس (N-acetylglucosamine و N-acetylmuramic acid المترابطين من خلال بقايا اللاكتات مع سلاسل الببتيد القصيرة). كمادة حاسمة لواحد من المجالات الثلاثة للكائنات الحية ، بالطبع ، هذا البوليمر له خصائصه الهيكلية والوظيفية. دعونا نحاول فرزها.
هيكل الخلية البكتيرية
البكتيريا هي مجموعة واسعة من الكائنات بدائية النواة. أجهزتهم الوراثية ليست محاطة بنواة مفصولة بغشاء. ومع ذلك ، على الرغم من الظهور التطوري المبكر ، فقد انتشرت هذه الكائنات في جميع بيئات كوكبنا. يمكنهم أيضًا العيش في حقول النفط ، في الماء المغلي للسخانات ، في المياه الباردة للمحيطات الشمالية ، في أحماض معدة الحيوانات. تتحقق مقاومة العوامل البيئية السلبية إلى حد كبير بسبب مادة خاصة تشكل أساس جدار الخلية البكتيرية. المادة مورين
تتكون الخلية البكتيرية من 80-85٪ ماء ، و 20٪ المتبقية ، كقاعدة عامة ، نصفها عبارة عن بروتينات ، وخُمس الحمض النووي الريبي ، و 5٪ من الحمض النووي وبعض الدهون. يمثل جدار الخلية 20٪ من الجفافالمواد (في بعض أنواع الكائنات الحية الدقيقة حتى 50٪). سمك هذه اللوحة حوالي 0.01-0.045 ميكرومتر.
مورين في جدار الخلية
وجود جدار صلب ليس فقط للبكتيريا ، ولكن أيضًا للفطريات والنباتات. ومع ذلك ، فقط في بدائيات النوى لها تركيبة مماثلة. جدار الخلية للبكتيريا عبارة عن غلاف قوي مصنوع من جزيء مورين متعدد السكاريد المعقد. يتكون هيكل عديد الببتيد من سلاسل متوازية من عديد السكاريد مترابطة بواسطة مخلفات الببتيد. الوحدة المعيارية هي الببتيد ثنائي السكاريد (حيث يتم توصيل الأسيتيل- D بحمض الأسيتيل الموراميك).
الميزة الرئيسية التي تحدد خصائص الحقيبة التي شكلتها مورين هي وجود شبكة مغلقة من سلاسل السكاريد. هذا يشكل شبكة كثيفة بدون ثغرات. كثافة هذا الجدار خاصة بالأنواع - في بعض الأنواع يكون أقل كثافة (E. coli) ، وفي البعض الآخر يكون أكثر (Staphylococcus aureus).
في علم الأحياء ، مورين ليس مجرد عديد ببتيد ، ولكن أيضًا مكوناته المصاحبة لجدار الخلية البكتيرية. على سبيل المثال ، تشتمل البكتيريا موجبة الجرام أيضًا على عديد السكاريد أو أحماض تايشويك أو البروتينات أو عديد ببتيدات أخرى. تحتوي البكتيريا سالبة الجرام على شوائب أكثر من هذا القبيل. وهي تتميز بالسكريات الدهنية المعقدة والبروتينات الدهنية والببتيدات المتعددة.
دور هذه المواد في الحماية من فيروسات العاثية ، وكذلك في الحماية من المضادات الحيوية والإنزيمات العدوانية. البكتيريا موجبة الجرام لها جسم هش. في البكتيريا سالبة الجرام بسببوجود عدد كبير من الادراج الإضافية ، الهيكل العظمي مورين مغطى بغشاء واقي ناعم من الدهون.
أنواع الببتيدوجليكان
على الرغم من أن murein هو أحد مكونات جدار الخلية الموجود فقط في البكتيريا ، إلا أن الهياكل المشابهة لها موجودة أيضًا. على سبيل المثال ، في جدار بعض العتائق (الكائنات الحية الدقيقة غير النووية التي لا تحتوي على هياكل عضية) وطحالب الزرق ، يتم تشكيل pseudopeptidoglycan. تؤدي نفس الوظائف وتشبه في تكوينها مورين.
تكوين مورين هيكلها
الهيكل عبارة عن شبكة خلوية مكونة من مكونات n-acetylglucosamine و n-acetylmuramic acid. تتكون الروابط من روابط β1،4-glycosidic. يتم إجراء الربط المتبادل عن طريق بقايا الببتيد بناءً على عمل إنزيم الترانسببتيداز. تحتوي هذه السلسلة على حمض D- الجلوتاميك ، L- ليسين ، D- ألانين ، L- ألانين.
في الوقت نفسه ، فإن الميزة هي أن مثل هذه الهياكل D توجد فقط في الخلايا بدائية النواة. وهكذا ، يأخذ البولي ببتيد المتشكل شكل هيكل ثلاثي الأبعاد يشكل أساس جدار الخلية البكتيرية. يوفر القوة والمقاومة والاستقرار للغشاء.
الخصائص والوظائف
يتم تحديد خصائص مورين من خلال هيكلها. بالإضافة إلى أداء وظيفة ميكانيكية وداعمة ، لها خصائص مستضدية. هذا يحدد دورها الوقائي متعدد الأوجه للبكتيريا.
إحدى الوظائف الرئيسية للمورين هي نقل المواد داخل وخارج البكتيريا. هذه الخاصية تحدد المشاركةالببتيدوغليكان في حقيقيات النوى الكيميائي والبناء الضوئي ، وتثبيت النيتروجين والعمليات الهامة الأخرى. كل منهم مرتبط بتفاعل الخلية والبيئة التي يوفرها جدار الخلية.
في الوقت نفسه ، لا تستطيع الجزيئات الكبيرة فقط تجاوز الشبكة الخلوية لهذه المادة. مورين قابل للاختراق بشكل انتقائي ، على سبيل المثال ، عوامل المضادات الحيوية. تنشأ هذه الخاصية في عملية التطور والانتقاء الاصطناعي من جانب الإنسان.
ترتبط مشاركة هذا الهيكل في حركة الخلية بوجود الزغب والسوط ، والتي لها بنية غشائية وترتبط بإحكام بكيس المورين.
تكوين سلاسل الببتيد التي تتكون منها الببتيدوغليكان هي ميزة منهجية وتساعد على التمييز بين تصنيفات هذه الكائنات الحية الدقيقة. بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا للشكل الذي تعطيه مورين للبكتيريا ، فإننا نميز بين مجموعاتها - cocci (دائري) ، قضبان ، spirochetes ، إلخ.
كمية ونوعية الادراج الإضافية في هيكل جدار الخلية تحدد مجموعتين كبيرتين من الكائنات الحية الدقيقة: البكتيريا موجبة الجرام وسالبة الجرام. يتم الفصل عن طريق تلطيخ المباحث.
مورين الاستقرار
بما أن المورين جزء من جدار الخلية البكتيرية ، فهي مادة مؤشرة لجهاز المناعة لكل من البشر والكائنات الحية الأخرى. على سبيل المثال ، يشق إنزيم الليزوزيم بيتا 1 ، 4 روابط جليكوسيدية بين بقايا أسيتيل جلوكوزامين وحمض أسيتيل موراميك ، مما يتسبب في التحلل المائي للببتيدوجلوكان وموت البكتيريا.الخلايا.
الليزوزيم هو أحد الإنزيمات الموجودة في لعاب الثدييات ، والتي تحدد خصائصه المضادة للبكتيريا. كما أنه يدمر سلاسل الببتيد للمورويندوببتيداز ، مما يتسبب في تدمير البوليمر. المضادات الحيوية المصنعة (على سبيل المثال ، البنسلين ، السيفالوسبورين) تعطل إنتاج الببتيدوغليكان. السيكلوسيرين يعطل تخليق الألانين.
استجابة لهذا التعرض ، تستجيب البكتيريا للحماية من المضادات الحيوية. تؤدي الطفرات في التسلسل الجيني المسؤول عن تخليق اللاكتامازات ، ترانسببتيداز ، إلى ظهور سلالات مقاومة للمضادات الحيوية. أيضًا ، الاستجابة التطورية بدائيات النوى هي تغيير تدريجي في نفاذية الغشاء للسيكلوسيرين والمواد الأخرى.
مورين في علم الأحياء هو نظام متغير باستمرار. وهذا ما يفسر السباق المستمر "سلالات البكتيريا الجديدة من المضادات الحيوية" ، حيث يرتبط تلقي الأدوية الفعالة الجديدة حتماً بانخفاض تدريجي في نشاطها.
