Synthèse, structure, fonctions de la pépidoglycane

Les Pépidoglycanes Ce sont les principaux composants de la paroi cellulaire des bactéries. Ils sont également connus sous le nom de «sacs de mureine» ou simplement de «mureine» et leurs caractéristiques divisent les bactéries en deux grands groupes: Gram-négatif et gram.

Gram - Les bactéries de type négatif sont distinguées car elles ont une ponction peptideoglycane.

Schéma de structure peptidoglycane en e. Coli (Source: Yikrazuul / Domaine public via Wikimedia Commons)

Dans les bactéries négatives à Gram, le peptidoglycane occupe environ 10% de la paroi cellulaire, contrairement aux bactéries positifs à Gram, la couche peptidoglycane peut occuper environ 90% de la paroi cellulaire.

La structure de type «réseau» formé par les molécules de peptidoglycane est l'un des facteurs qui leur donne une grande résistance aux bactéries contre les agents externes. Sa structure se compose de longues chaînes de glycanes associés à la formation d'un réseau ouvert qui couvre toute la membrane cytosolique.pour

Les chaînes de cette macromolécule ont une longueur moyenne de 25 à 40 unités de disaccharides unis, bien que des espèces de bactéries aient été trouvées qui ont des disaccharides de plus de 100 unités.

Le peptidoglycane participe également au transport des molécules et des substances de l'espace intracellulaire vers l'environnement extracellulaire (la surface), car les molécules précurseurs de ce composé sont synthétisées à l'intérieur du cytosol et sont exportées vers l'extérieur de la cellule.

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Synthèse de peptidoglycanes

La synthèse de la peptidoglycane implique plus de vingt réactions différentes, qui se produisent à trois endroits différents dans la cellule bactérienne. La première partie du processus est l'endroit où les précurseurs pépidoglyciens sont générés et cela se produit dans le cytosol.

Sur la face intérieure de la membrane cytosolique, la synthèse des intermédiaires lipidiques se produit et la dernière partie, où se produit la polymérisation des peptidoglycanes, se produit dans l'espace perplapmique.

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Processus

Les précurseurs uridine-n-acétylglucosamine et l'uridine-acide-n-acétylmuramique.

L'assemblage des chaînes pentapeptidiques (l-alanine-d-glutamine-diaminéopimelic-d-d-alanine-d-alanine acide) occ d-glutamine, autre acide diaminéopimelique et autre D-alanina-D-Alanina Dipétride.

Une protéine membranaire complète appelée phospho-n-acétylmuramil-pentapéptido-transférase, qui est située dans la face intérieure, catalyse la première étape de la synthèse de la membrane. Cela effectue le transfert de l'uridine-acide-n-acétylmuramique du cytoplasme au bactretétenol (un lipide ou un alcool hydrophobe).

Bactrepreneol est un convoyeur associé à la face intérieure de la membrane cellulaire. Lorsque l'uridine-acide-n-acétylmuramique se lie à la bactreprénéol, le complexe connu sous le nom de lipide et de lipide est formé. Ensuite, un transfert ajoute une deuxième molécule, le pentapid et un deuxième complexe connu sous le nom de Lipid II se forment.

Le lipide II est ensuite composé d'uridine-n-acétylglucosamine, d'uridine-acide-n-acétylmuramique, de L-alanine, de d-glycose, d'acide diaminéopimelique et du dipénptide d-alanina-d-alanina. Enfin, de cette manière les précurseurs sont incorporés dans la peptidogly macromoléculaire.

Le transport du lipide II de la face intérieure à la face intérieure du cytoplasme est la dernière étape de la synthèse et est catalysée par une enzyme «Murámica flipase», qui est responsable de l'incorporation de la molécule nouvellement synthétisée vers l'espace extracellulaire où il sera cristalliser.

Structure

Le peptidoglycane est un hétéropolymère formé par de longues chaînes de glucides qui se croisent avec des chaînes de peptides courtes. Cette macromolécule entoure toute la surface externe de la cellule bactérienne, a une forme de "maillage solide" et complète, mais caractérisée par une grande capacité élastique.

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Les glucides ou les glucides sont formées par des répétitions de disaccharides qui contiennent alternativement les aminoazúces telles que la N-acétylglucosamine et l'acide n-acétylmuramique et l'acide.

Approche graphique de la structure en forme de réseau de la peptidoglycane (source: BradleyHintze / CC0 via Wikimedia Commons)

Chaque disaccharide rejoint l'autre par une liaison glucosidique de type β (1-4), qui se forme dans l'espace perplasique en raison de l'action d'une enzyme transglico-tube. Entre les bactéries Gram Négatif et Gram Positive Il existe des différences dans l'ordre des composants qui font partie du peptidoglycane.

Pepidoglycane dans la cellule à Gram négatif

Le peptidoglycane présente dans sa structure un groupe d-lactil attaché à l'acide n-acétylmuramique, ce qui permet l'ancre covalente de chaînes peptidiques courtes (généralement avec une longueur de deux à cinq acides aminés) à travers une liaison Amida Bond.

Peptidoglycane dans des cellules à grammes positives

L'assemblage de cette structure se produit dans le cytoplasme cellulaire pendant la première phase de la biosynthèse du peptidoglycane. Toutes les chaînes peptidiques formées ont des acides aminés dans la configuration D et L, qui sont synthétisées par des enzymes de course depuis la forme d'acide aminé correspondant.

Toutes les chaînes de peptidoglycan ont au moins un acide aminé avec des caractéristiques dibasiques, car cela permet à la formation et à la saisie du réseau entre les chaînes adjacentes de la paroi cellulaire et entrées.

Les fonctions

Le peptidoglycane a au moins 5 fonctions principales pour les cellules bactériennes, à savoir:

- Protéger l'intégrité des cellules contre les changements internes et / ou externes de la pression osmotique, permettant également aux bactéries.

- Protéger la cellule bactérienne de l'attaque pathogène: le réseau rigide de pepidoglycanes représente une barrière physique difficile à surmonter pour de nombreux agents infectieux externes.

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- Maintenir la morphologie cellulaire: de nombreuses bactéries en profitent. De nombreuses bactéries vivent sous des pressions externes incroyables et maintiennent leur morphologie est essentielle pour survivre dans de telles conditions.

- Il agit comme un soutien à de nombreuses structures ancrées à la paroi cellulaire des bactéries. De nombreuses structures, telles que les cils, par exemple, ont besoin d'une ancre ferme dans la cellule, mais en même temps, conférer la capacité de se déplacer dans l'environnement extracellulaire. L'ancre à l'intérieur de la paroi cellulaire permet aux cils cette mobilité particulière.

- Régule la croissance et la division cellulaire. La structure rigide qui signifie que la paroi cellulaire représente une barrière pour que la cellule ait une expansion limitée à un volume spécifique. Il régule également que la division cellulaire ne se produit pas de manière désordonnée dans toute la cellule, mais qu'elle se produit à un moment précis.

Les références

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