菌類の細胞壁と細菌の細胞壁:5つの重要な事実

この投稿では、真菌の細胞壁と細菌の細胞壁に関する情報、それらのXNUMXつの重要な事実、およびキチンとペプチドグリカンに関する詳細な情報を見つけることができます。

菌類 細胞壁と細菌 細胞壁は両方とも、複雑な多糖類で構成されるヘテロポリマーです。 キチンはカビの主成分 細胞壁 細菌はペプチドグリカンを持っています。

真菌の細胞壁と細菌の細胞壁の類似点

バクテリアと菌類はそれらの細胞壁と多くの類似点を共有しています。 どちらも多糖類でできた細胞壁を持っていますが、どちらもN-アセチルグルコサミンと呼ばれる糖を含んでいます。 さらに、細菌の細胞壁には、N-アセチルムラミン酸と呼ばれる余分な糖誘導体があり、他の生物とは一線を画しています。

以下に示すポイントはほとんどありません。

  • 菌類 細胞壁と細菌 細胞壁 : バクテリアも菌類も原核生物であり、核を持っていません。 そして、すべての原核生物はDNAを含んでいますが、バクテリアでは、それはDNAの単一の太い鎖に見られます。
  • バクテリアの細胞壁と真菌の細胞壁の主な違いは、それらの組成です。バクテリアでは、細胞壁を構成する細胞膜の外側にペプチドグリカンの層があります。 この物質は、グラム陽性菌(したがってグラム陽性菌)で染色すると紫色を発します。これが、グラム染色などの染色技術を非常にうまく機能させる理由です。
  • 細菌と真菌の細胞壁の主な類似点は、両方が 多糖類—互いに結合した糖分子の鎖。 実際、どちらのタイプの細胞も、その構造の一部を構成するためにグルカンを使用しています。
  • グルカンはグリカンとも呼ばれます—グリ部分は砂糖を意味します。 細菌と真菌の細胞壁のXNUMXつ目の類似点は、ベータ結合で接続されたN-アセチルグルコサミンユニットから作られた多糖類であるキチンです。
  • キチンは両方のタイプの細胞で構造成分を形成します。 鎧を作るのにも使われます!

菌類の細胞壁と細菌の細胞壁は同じですか?

いいえ、細胞壁の組成のため、細菌と真菌の細胞壁は同じではありません。 ただし、細胞壁のいくつかの構成は互いに類似しています。 バクテリアとは対照的に、真菌細胞はキチンで構成されています。 これは、植物に見られるセルロースと同様の分子構造を持つ多糖類です。

キチンの主な機能のXNUMXつは、真菌の細胞壁に強度を与えることです。 しかし、植物や動物とは異なり、真菌はキチン質気孔と呼ばれる毛穴を通して環境から栄養素を吸収するため、消化器官を必要としません。 このように、菌類は腐敗物質を分解し、その栄養素を新しい生命に再利用する生物であるサプローブです。

キチンとセルロースの主な違いは、両方の多糖類がグリコシド結合によって結合されたグルコース分子で構成されているのに対し、キチンには窒素原子が含まれていますが、セルロースには含まれていないことです. さらに、両方の化合物は次のように分解できますが、 生産される酵素 私たちの皮膚に生息する微生物 (プロテアーゼなど) によって、キチンだけが腸内に生息する微生物 (アミラーゼなど) によって生成される酵素によって分解されます。

バクテリアと菌類の両方に細胞壁がありますか?

はい、菌類とバクテリアの両方に細胞壁が含まれています。 しかし、違いは、真菌の細胞壁は、N-アセチルグルコサミンの単一の繰り返し単位からなるホモポリマーであるキチンで構成されているのに対し、細菌の細胞壁は、糖のXNUMXつの誘導体(NAGとNAM)とペプチドで構成されるペプチドグリカンで構成されていることです。

ペプチドグリカンにはXNUMXつの糖誘導体が存在し、これらXNUMXつの糖はペプチド突起によって架橋されています。 細菌の細胞壁はペプチドグリカンのために独特であり、他の生物はそれを持っていません。 ペプチドグリカンに基づいて、

バクテリアはXNUMXつのカテゴリーに分類されます:

  • グラム陽性菌
  • グラム陰性菌

グラム陽性菌は約20-80nmの厚いペプチドグリカンを持っていますが、グラム陰性菌は約7-8nmの薄い層を持っています。 ペプチドグリカンに含まれる糖は、アセチル基とアミン基を含む修飾糖です。 糖はNAM(N-アセチルムラミン酸)とNAG(N-アセチルグルコサミン)です。

両方の糖はβ1-4グリコシド結合によって結合されています。 NAMの側面にはいくつかのアミノ酸が付いています。 これらのアミノ酸は、種の種類によって異なる場合があります。 これらの側鎖は他のアミノ酸側鎖と架橋します。 架橋はペンタグリシンブリッジによって行われます。 これらのすべての架橋は、本質的に剛性のある3次元構造を形成します。

キチンは構造ホモ多糖で構成されています。つまり、N-アセチル-β-D-グルコサミンの単一の繰り返し単位のみで構成されています。 そして、これらの繰り返し単位は、β1-4グリコシド結合によって結合されています。 キチンは真菌の細胞壁の主成分であり、昆虫、アカザエビ、カニの外骨格にも含まれています。

菌類の細胞壁と細菌の細胞壁の違い

細菌の細胞壁真菌の細胞壁
主にペプチドグリカンで構成されています主にキチンで構成されています
ペプチドグリカンは細菌細胞にのみ見られますキチンは真菌の細胞壁の主成分であり、昆虫の外骨格にも存在します。
ペプチドグリカンは糖とアミノ酸で構成されていますキチンは構造ホモ多糖で構成されています。
糖はNAM(N-アセチルムラミン酸)とNAG(N-アセチルグルコサミン)です。 N-アセチル-β-D-グルコサミンの単一の繰り返し単位のみが存在します。
両方の糖はβ1-4グリコシド結合によって結合されています。繰り返し単位はβ1-4グリコシド結合によって結合されています。

キチン主成分 菌類の細胞壁

前述したように、キチンは 構造複合体:主に菌類の細胞壁に見られる多糖類 一部の甲殻類、節足動物も外骨格にそれを持っています. 水やその他の多くの溶剤に溶けません。 キチンは N-アセチル グルコサミンのポリマーで、炭素 2 にあるアミノ基がアセチル化されて -NHCOCH3 を形成します。 隣接するモノマー間の結合は β (1-4) です。 セルロースと同様に、キチンは、隣接するモノマーが 1800° の角度で位置する直鎖状の分岐のないポリマーです。

キチン分子の構造、XNUMXつを示す N-アセチルグルコサミン β-(1→4)-結合で長鎖を形成するために繰り返されるユニット Wikipedia

キチンはXNUMX番目に豊富な有機材料です。 その外観は柔らかくて革のようであるため、強度と弾力性の両方を提供します。 キチンは、炭酸カルシウムや繊維状タンパク質と組み合わせて、硬い構造を形成することもできます。 水分子がキチン層を通過できないように、体が蒸発を防ぐのを助けます。 しかし、葉緑素を使って日光を捕らえ、光合成によってエネルギーに変換する植物とは異なり、菌類は、枯れ葉などの有機物を消費して植物を分解するヘテロトロフィと呼ばれるプロセスを使用してエネルギーを生成します。

ペプチドグリカンバクテリアの細胞壁の主成分

これは、ペプチドと糖で構成される細菌細胞のユニークな成分です。 ペプチドグリカンは細胞壁をバクテリアにし、細胞の硬さと形を作ります。 ペプチドグリカンは、グリカンとも呼ばれるsuagrバックボーンで構成されるヘテロポリマーです。 これらのバックボーンには、互いに向かって突出する複数のペプチドリンクまたはアミノ酸鎖があります。 これらのペプチド突起は、ペンタグリシン結合によって互いに架橋されています。

菌類の細胞壁と細菌の細胞壁
からのペプチドグリカンの構造 Wikipedia

XNUMX つの細菌には、ペプチドグリカンの高分子が XNUMX つしか含まれていません。 それは本質的に多孔性であり、主要な透過性要因ではありません。 細胞壁の重要な機能は、浸透圧による細菌細胞の破裂を防ぐことです。 いつ 細菌は分裂して XNUMX つの新しい娘細胞を形成する、この段階では細胞壁がなく、細胞壁内の状態は高浸透圧です。 しばらくすると、彼らは 細胞壁 バクテリアが浸透圧から破裂するのを防ぎます。

結論

菌類 細胞壁と細菌 細胞壁は両方とも、複雑な多糖類で構成されるヘテロポリマーです。 キチンはカビの主成分 細胞壁 細菌はペプチドグリカンを持っています。 どちらの構造も提供します セルへの剛性と強度. ペプチドグリカンは細菌にのみ固有のものですが、キチンは真菌に存在し、一部の甲殻類や節足動物は外骨格にキチンを持っています.

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