म्यूरिन एक जीवाणु कोशिका भित्ति का समर्थन करने वाला बायोपॉलिमर है, जिसे पेप्टिडोग्लुकन के नाम से भी जाना जाता है। म्यूरिन एक हेटरोपॉलीमर है (एन-एसिटाइलग्लुकोसामाइन और एन-एसिटाइलमुरैमिक एसिड शॉर्ट पेप्टाइड चेन के साथ लैक्टेट अवशेषों के माध्यम से क्रॉस-लिंक्ड)। जीवित प्राणियों के तीन डोमेन में से एक के लिए एक निर्धारण पदार्थ के रूप में, निश्चित रूप से, इस बहुलक की अपनी संरचनात्मक और कार्यात्मक विशेषताएं हैं। आइए उन्हें सुलझाने की कोशिश करें।
जीवाणु कोशिका की संरचना
बैक्टीरिया प्रोकैरियोटिक जीवों का एक विशाल समूह है। उनका आनुवंशिक तंत्र एक झिल्ली द्वारा अलग किए गए नाभिक में संलग्न नहीं होता है। फिर भी, विकासवादी प्रारंभिक उपस्थिति के बावजूद, ये जीव हमारे ग्रह के सभी वातावरणों में फैल गए हैं। वे तेल क्षेत्रों में, गीजर के उबलते पानी में, उत्तरी महासागरों के ठंडे पानी में, जानवरों के पेट के एसिड में भी रह सकते हैं। नकारात्मक पर्यावरणीय कारकों का प्रतिरोध मुख्य रूप से एक विशेष पदार्थ के कारण प्राप्त होता है जो जीवाणु कोशिका भित्ति का आधार बनता है। पदार्थ म्यूरिन है।
एक जीवाणु कोशिका में 80-85% पानी होता है, शेष 20% में, एक नियम के रूप में, आधा प्रोटीन, पांचवां आरएनए, 5% डीएनए और कुछ लिपिड होते हैं। कोशिका भित्ति में शुष्कता का 20% हिस्सा होता हैपदार्थ (कुछ प्रकार के सूक्ष्मजीवों में भी 50% तक)। इस प्लेट की मोटाई लगभग 0.01-0.045 माइक्रोमीटर है।
कोशिका दीवार में म्यूरिन
एक ठोस दीवार की उपस्थिति न केवल बैक्टीरिया के लिए, बल्कि कवक और पौधों के लिए भी विशेषता है। हालांकि, केवल प्रोकैरियोट्स में इसकी समान रचना होती है। एक जीवाणु की कोशिका भित्ति एक जटिल म्यूरिन पॉलीसेकेराइड अणु से बना एक मजबूत खोल है। पॉलीपेप्टाइड की संरचना में पेप्टाइड अवशेषों द्वारा परस्पर जुड़ी समानांतर पॉलीसेकेराइड श्रृंखलाएं होती हैं। मॉड्यूलर इकाई डिसैकराइड म्यूरोपेप्टाइड है (इसमें एसिटाइल-डी एसिटाइलमुरैमिक एसिड से जुड़ा है)।
म्यूरिन द्वारा गठित बैग के गुणों को निर्धारित करने वाली मुख्य विशेषता पॉलीसेकेराइड श्रृंखलाओं के एक बंद नेटवर्क की उपस्थिति है। यह एक घना नेटवर्क बनाता है जिसमें कोई अंतराल नहीं होता है। इस दीवार का घनत्व प्रजाति-विशिष्ट है - कुछ प्रजातियों में यह कम घना (ई। कोलाई) है, अन्य में यह अधिक है (स्टैफिलोकोकस ऑरियस)।
जीव विज्ञान में, म्यूरिन न केवल एक पॉलीपेप्टाइड है, बल्कि जीवाणु कोशिका भित्ति के इसके साथ आने वाले घटक भी हैं। उदाहरण के लिए, ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में पॉलीसेकेराइड, टैकोइक एसिड, प्रोटीन या अन्य पॉलीपेप्टाइड भी शामिल हैं। ग्राम-नकारात्मक जीवाणुओं में ऐसे और भी अधिक समावेशन होते हैं। वे जटिल लिपोसेकेराइड, लिपोप्रोटीन, पॉलीपेप्टाइड्स द्वारा विशेषता हैं।
बैक्टीरियोफेज वायरस से सुरक्षा के साथ-साथ आक्रामक एंटीबायोटिक दवाओं और एंजाइमों से सुरक्षा में इन पदार्थों की भूमिका। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया का शरीर नाजुक होता है। ग्राम-नकारात्मक जीवाणुओं में के कारणबड़ी संख्या में अतिरिक्त समावेशन की उपस्थिति में, म्यूरिन कंकाल लिपिड की एक नरम सुरक्षात्मक झिल्ली से ढका होता है।
पेप्टिडोग्लाइकन के प्रकार
यद्यपि म्यूरिन एक कोशिका भित्ति घटक है जो केवल बैक्टीरिया में पाया जाता है, इसके समान संरचनाएं भी मौजूद हैं। उदाहरण के लिए, कुछ आर्किया (गैर-परमाणु सूक्ष्मजीव जिनमें ऑर्गेनेल संरचनाएं नहीं होती हैं) और ग्लूकोसिस्टोफाइट शैवाल की दीवार में, स्यूडोपेप्टिडोग्लाइकन बनता है। यह समान कार्य करता है और म्यूरिन की संरचना में समान है।
म्यूरिन की संरचना, इसकी संरचना
संरचना एक सेलुलर नेटवर्क है जो एन-एसिटाइलग्लुकोसामाइन और एन-एसिटाइलमुरैमिक एसिड के घटकों द्वारा बनाई गई है। बांड β1,4-ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड द्वारा बनते हैं। ट्रांसपेप्टिडेज़ एंजाइम की क्रिया के आधार पर पेप्टाइड अवशेषों के माध्यम से क्रॉस-लिंकिंग किया जाता है। ऐसी श्रृंखला में डी-ग्लूटामिक एसिड, एल-लाइसिन, डी-अलैनिन, एल-अलैनिन होता है।
साथ ही, ख़ासियत यह है कि ऐसी डी-संरचनाएं केवल प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में पाई जाती हैं। इस प्रकार, गठित पॉलीपेप्टाइड एक त्रि-आयामी संरचना का रूप लेता है जो जीवाणु कोशिका दीवार का आधार बनाता है। यह झिल्ली को शक्ति, प्रतिरोध और स्थिरता प्रदान करता है।
गुण और कार्य
मुरीन के गुण उसकी संरचना से निर्धारित होते हैं। एक यांत्रिक और सहायक कार्य करने के अलावा, इसमें एंटीजेनिक गुण होते हैं। यह बैक्टीरिया के लिए इसकी बहुमुखी सुरक्षात्मक भूमिका निर्धारित करता है।
म्यूरिन का एक मुख्य कार्य पदार्थों को बैक्टीरिया के अंदर और बाहर ले जाना है। यह संपत्ति भागीदारी निर्धारित करती हैयूकेरियोटिक केमो- और प्रकाश संश्लेषण, नाइट्रोजन निर्धारण और अन्य महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में पेप्टिडोग्लाइकन। ये सभी कोशिका और पर्यावरण की परस्पर क्रिया से जुड़े हैं, जो कोशिका भित्ति द्वारा प्रदान की जाती है।
साथ ही, न केवल बड़े अणु इस पदार्थ के सेलुलर नेटवर्क को बायपास नहीं कर सकते हैं। म्यूरिन चुनिंदा रूप से पारगम्य है, उदाहरण के लिए, एंटीबायोटिक एजेंट। यह गुण मनुष्य के विकास और कृत्रिम चयन की प्रक्रिया में उत्पन्न होता है।
कोशिका की गति में इस संरचना की भागीदारी विली और कशाभिका की उपस्थिति से जुड़ी है, जिनकी एक झिल्ली संरचना होती है और ये म्यूरिन थैली से कसकर जुड़ी होती हैं।
पेप्टिडोग्लाइकन बनाने वाली पेप्टाइड श्रृंखलाओं की संरचना एक व्यवस्थित विशेषता है और इन सूक्ष्मजीवों के कर के बीच अंतर करने में मदद करती है। इसके अलावा, म्यूरिन बैक्टीरिया को जो आकार देता है, उसके अनुसार हम उनके समूहों - कोक्सी (गोल), छड़, स्पाइरोकेट्स, आदि के बीच अंतर करते हैं।
कोशिका की दीवार की संरचना में अतिरिक्त समावेशन की मात्रा और गुणवत्ता सूक्ष्मजीवों के दो बड़े समूहों को निर्धारित करती है: ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया। डिटेक्टिव स्टेनिंग द्वारा पृथक्करण किया जाता है।
मुरीन स्थिरता
चूंकि म्यूरिन जीवाणु कोशिका भित्ति का हिस्सा है, यह मनुष्यों और अन्य जीवों दोनों की प्रतिरक्षा प्रणाली के लिए एक संकेत देने वाला पदार्थ है। उदाहरण के लिए, एंजाइम लाइसोजाइम बीटा 1, 4-ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड को एसिटाइलग्लुकोसामाइन और एसिटाइलमुरैमिक एसिड के अवशेषों के बीच साफ करता है, जिससे पेप्टिडोग्लुकन का हाइड्रोलिसिस और बैक्टीरिया की मृत्यु हो जाती है।कोशिकाओं।
लाइसोजाइम स्तनधारी लार में एंजाइमों में से एक है, जो इसके जीवाणुरोधी गुणों को निर्धारित करता है। यह म्यूरोएंडोपेप्टिडेज़ की पेप्टाइड श्रृंखलाओं को भी नष्ट कर देता है, जिससे बहुलक का विनाश होता है। निर्मित एंटीबायोटिक्स (उदाहरण के लिए, पेनिसिलिन, सेफलोस्पोरिन) पेप्टिडोग्लाइकन के उत्पादन को बाधित करते हैं। साइक्लोसेरिन ऐलेनिन संश्लेषण को बाधित करता है।
इस एक्सपोजर के जवाब में, बैक्टीरिया एंटीबायोटिक दवाओं से सुरक्षा का जवाब देते हैं। लैक्टामेस, ट्रांसपेप्टिडेज़ के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार आनुवंशिक अनुक्रम में उत्परिवर्तन, एंटीबायोटिक दवाओं के प्रतिरोधी उपभेदों के उद्भव की ओर ले जाते हैं। इसके अलावा, प्रोकैरियोट्स की विकासवादी प्रतिक्रिया साइक्लोसेरिन और अन्य पदार्थों के लिए झिल्ली की पारगम्यता में एक क्रमिक परिवर्तन है।
म्यूरिन जीव विज्ञान में लगातार बदलती व्यवस्था है। यह निरंतर दौड़ "एंटीबायोटिक्स-बैक्टीरिया के नए उपभेदों" की व्याख्या करता है, जहां नई सक्रिय दवाओं की प्राप्ति अनिवार्य रूप से उनकी गतिविधि में क्रमिक कमी के साथ जुड़ी हुई है।
