Concetti Chiave
- La parete cellulare è composta da catene di glicano peptidico con alternanza di aminozuccheri NAD e NAM, legate da legami glicosidici beta 1-4.
- La parete cellulare conferisce forma e rigidità alla cellula, bilanciando la pressione osmotica e permettendo la sopravvivenza in vari ambienti.
- La sintesi della parete cellulare avviene in tre stadi, coinvolgendo la formazione di precursori nel citoplasma e la polimerizzazione sulla superficie cellulare.
- Il bactoprenolo svolge un ruolo cruciale nel trasferimento dei precursori del peptidoglicano all'esterno della cellula, ed è un potenziale bersaglio per antibiotici.
- Enzimi come autolisine, muramidasi, amidasi, endopeptidasi e carbossipeptidasi partecipano alla degradazione e sintesi del peptidoglicano durante la divisione cellulare.
Indice
Struttura della catena glicano peptidica
componente base= catena glicano peptidico.
Catene con due aminozuccheri, NAD e NAM. La catena è formata dall’alternarsi di NAM e NAG, creato da legame glicosidico, beta 1-4 glicosidico. Il legame è assicurato dai tetrapeptidi, che sono legati esclusivamente a residui di NAM
Legame tra terzo aminoacido del tetra peptide e il quarto.
Ruolo della parete cellulare
La parete cellulare permette di allargare la cellula fino a tre volte.
Aminoacidi L, con sintesi proteica.
Aminoacidi in forma D.
Sono costanti, in posizione 1 della catene generalmente si trova residuo di alanino, nel 2 acido glutammico, in posizione 3, si osservano due aminoacidi (lisina,gram positivi), acido diaminopimelico (negativi).
In posizione 4, residuo di D-alanina .
Gli ultimi due amminoacidi sono D-alanina,con il ponte peptidico uno dei due residui viene perso.
Beta 1-4 glicosidico, bersaglio di un enzima che si trova in saliva e lacrime, che rompe la parete cellulare.
Senza parete cellulare, il batterio non sopravvive e muore.
Famiglia dei beta lattamici, vanno a inibire la sintesi della parete. Il lisozima rompe la parete già sintetizzata, gli altri non la formano.
forma e rigidità alla cellula.
controbilancia pressione osmotica.
Perduta la parete cellulare:
Gram positivi, protoplasto.
Gram negativi, sferoplasto (ha una membrana esterna)
Per rimanere vitale si deve mantenere in una soluzione isotonica (saccarosio al 25%) = cellula a cui è stata tolta la parete. Se in un ambiente ipotonico, muore.
Se in ambiente ipertonica, perde acqua e collassa.
La presenza della parete rende possibile la vita dei batteri nei vari ambienti.
Richiede diversi enzimi, coordinata sia spazialmente che temporalmente.
Il controllo spazio temporale è mediato dal citoscheletro.
Sintesi e degradazione del peptidoglicano
Biosintesi del peptidoglicano.
3 stadi:
-avviene nel citoplasma e porta alla sintesi dei precursori principali NAM e NAG;
-avviene a livello della membrana citoplasmatica, se i monomeri vengono sintetizzati nei citoplasma quindi i precursori devono attraversare la membrana, il passaggio va a legarela catena glicamica peptidica a un trasportatore dritto bactot…;
-avviene sulla superficie della cellula ed è quella che porta alle reazioni di polimerizzazioni, la catena polipeptidica con NAM e NAG, uscita, va a legarsi alla parete cellulare in via di sintesi (reazioni di polimerizzazione), transpeptidazione (sintesi peptidi);
Nella prima fase, permette la sintesi del UDP NAG, in parte viene utilizzato per formare la catena, in parte viene utilizzato per produrre UDP-NAM. Per sintetizzare il NAM utilizza il fosfoenolpiruvato;
Gli enzimi coinvolti della formazione del dimero possono essere il bersaglio di antibiotici;
Una volta formato il NAM si lega con il NAG, e si forma il glicanpentpeptide.
Questo si lega al NAM, formando il lipide 1, va a legarsi il NAG, formando il lipide 2, bactoprenolo trasferisce il monomero base all’esterno.
Anche il bactoprenolo può essere bersaglio di una classe specifica di antibiotici.
Quando una cellula batterica sta per dividersi, la cellula tende ad allungarsi, in questa fase entra una classe di attività enzimatiche. Autolisine, prodotte dal batterio e va a degradare la parete cellulare.
Muramidasi= rompono il legame beta 1 4 glicosidico, che lega nam e nag.
Amidasi= rompono legame ammidico tra NAM e L-alanina (primo amminoacido dle pentapeptide) e separe la catena lineare dal pentapeptide.
Endopeptidasi= rompono legame peptidico che unisce tra di loro due amminoacidi all'interno del pep stesso
Carbossipeptidasi= eliminano l’ultimo residuo del pentapeptide.
L’insieme di queste attività enzimatiche è quella che permette di degradare da una parte di sintetizzare nuovo peptidoglicano.
Domande da interrogazione
- Qual è la struttura di base della parete cellulare?
- Quali sono le funzioni principali della parete cellulare?
- Come avviene la sintesi della parete cellulare?
- Qual è il ruolo del bactoprenolo nella sintesi della parete cellulare?
- Quali enzimi sono coinvolti nella degradazione e sintesi del peptidoglicano?
La parete cellulare è composta da una catena glicano peptidica, formata dall'alternarsi di due aminozuccheri, NAM e NAG, legati da un legame beta 1-4 glicosidico.
La parete cellulare conferisce forma e rigidità alla cellula e controbilancia la pressione osmotica, permettendo ai batteri di sopravvivere in vari ambienti.
La sintesi della parete cellulare avviene in tre stadi: nel citoplasma per la sintesi dei precursori NAM e NAG, a livello della membrana citoplasmatica per il trasporto dei monomeri, e sulla superficie cellulare per le reazioni di polimerizzazione.
Il bactoprenolo si lega al NAM e al NAG, formando lipidi che trasferiscono i monomeri base all'esterno, ed è un bersaglio per una classe specifica di antibiotici.
Gli enzimi coinvolti includono autolisine, muramidasi, amidasi, endopeptidasi e carbossipeptidasi, che degradano e sintetizzano il peptidoglicano.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
