Hücre duvarına Lizozimin etkisi

(1)

Hücre duvarına Lizozimin etkisi

 N asetil glukoz amin+N asetil muramik asit

 Lizozim  β 1-4 glikozit bağlarını parçalar.

 G⁺ bakteri  lizozim  lize olur

 G^- bakteri  lizozim (+ EDTA, Ca uzaklaştırır)  lizis

 Hücre içi yoğunluk = ortam yoğunluğu (izotonik, zayıf hipertonik)

 Lizozim  yuvarlak şekilli protoplastlar oluşur.

 Hipotonik ortamlarda parçalanır.

 Protoplastlar normal hücreler gibi gelişir, bakteriyofajlar enfekte edemez.

(2)

Hücre duvarına Penisilinin etkisi

 Penisilin, hücre duvarı sentezinde transpeptid bağ oluşumunu önler.

 Penisilin ve diğer β-Laktam halkası içeren antibiyotikler, transpeptidaz enzimine sıkıca bağlanarak transpeptidasyonu önlerler.

 Ayrıca bu bağlanma sonucu mevcut hücre duvarını parçalayan otolizinlerin salınmasıda teşvik edilir.

 Transpeptidaz reaksiyonu sadece gelişen

bakterilerde olduğu için, gelişmeyen

bakteriler penisilinden etkilenmezler.

(3)

sferoplast

 Penisilin içeren besiyerlerinde

bazı bakteriler (gram negatif),

protoplast gibi yuvarlak şekilli

ancak çevresinde hücre duvarı

kalıntıları bulunan, sferoplast

oluştururlar.

(4)

Mycobacteri hücre duvarları

 Öbakterilere dahil olan mycobakteri hücre duvarları, tipik G+ ve G- hücre duvar yapısına benzememektedir.

 Hücre duvarlarında kalın bir lipit tabakası olduğu için gram boyama yöntemiyle boyanamayan bu bakteriler, özel bir boyama yöntemiyle (Ziehl-Neelson) boyanır.

 Tüberküloz etmeninin (Mycobacterium tuberculosis) de bulunduğu bu cinsin hücre duvarları, fazla miktarda mikolik asit içerdiği için aside dirençlidir.

 Mikolik asit peptidoglikana kovalent bağlarla bağlanmıştır. Bu bakterilerin peptidoglikanı G- bakterilere benzemektedir.

(5)

Arke hücre duvarı:

Pseudopeptidoglikan (Pseudomurein)

 Bakterilerdeki peptidoglikana benzeyen pseudomureinde, muramik asit ve D amino asitler bulunmaz.

 Pseudomurein, N asetil glikoz amin ve N asetil talosaminuronik asitin tekrarlanmasıyla oluşmuş bir polimerdir.

 Bu iki amino şeker birbirlerine β 1-3 glikozit bağlarıyla bağlıdır.

 Bakterilerdeki β 1-4 glikozit bağını parçalayan lizozim, arkelere etkisizdir.

 N asetil talosaminuronik asitlere L formundaki amino asitler peptid bağlarıyla bağlıdır.

(6)

Hücre Duvarı Sentezi

 Hücre bölündükten sonra yeni hücre duvarı

sentezler. Yeni duvar sentezinde hücre önce, ürettiği otolizinlerle eski hücre duvarında delikler açar.

 Sitoplazmada sentezlenen yeni duvar materyali bu açıklıklara ilave edilir.

 Yeni duvar sentezi hücre yüzeyindeki birkaç noktadan olur.

 Yeni ve eski peptidoglikanın birleştiği yerde bir bant oluşur.

(7)

 Peptidoglikan sentezi üç aşamada gerçekleşir.

Sitoplazmada gerçekleşen ilk aşamada muramik asit-pentapeptid sentezlenir. Sentez N asetil

glukozamin 1 fosfatla başlar. Sonraki enzimatik aşamada UDP (uridin difosfat)-NGA kompleksi oluşur. Daha sonra bu komplekse 5 amino asit bağlanarak laktil etere çevrilir. Birinci aşama sonunda sitoplazmada UDP’ye bağlı NMA- pentapeptid kompleksi oluşur.

(8)

 İkinci aşama sitoplazmik membranda olur.

Baktoprenol (undecarphenyl fosfat) UDP'den bir fosfat alarak UDP'nin yerine geçer. Daha sonra

bactoprenol-NMA-pentapeptid kompleksine UDP’nin taşıdığı NGA bağlanır. G+ bakterilerde (S. aureus) bu komplekse 5 glisininde bağlanmasıyla membranda bactoprenol-NMA-pentapeptid-5 glisin-NGA

kompleksi oluşur.

(9)

 Üçünçü aşamada eski peptidoglikana yeni murein alt üniteleri bağlanır. Bu reaksiyon sitoplazma membranının dışında olur.

Transpeptidasyon olarak adlandırılan bir reaksiyonla iki glikan zinciri transpeptid bağlarıyla birbirine bağlanır.

Transpeptidasyon reaksiyonu için enerjiye gerek yoktur. Yeni oluşan pentapeptiddeki iki D alanin arasındaki peptid bağları ayrılır. Sondan bir önceki D alaninin serbest karboksil grubu komşu peptiddeki lize olan amino grubuna bağlanır.

Transpeptid bağının oluşumu penisilinle önlenir. Bu işlem sonucu oluşan bir D alanin tekrar kullanılmak üzere

sitoplazmaya geri taşınır. Ayrıca bu olayda serbest kalan bir molekül baktoprenol difosfatta daha sonra baktoprenol

monofosfata çevrilerek yeni sentezlenen mureinle birleşir.

Baktoprenol, lipit, polisakkarit, lipopolisakkarit ve selüloz gibi diğer hücre dışı polimerlerin sentezinde bir taşıyıcı olarak da görev alır.