革蘭氏陽性菌(Gram-positive bacteria)


資料來源:digitalproteus

胞質外的構造
細胞壁
A. Peptidoglycan(肽聚醣):
為細菌細胞壁的主要成分,佔陽性菌細胞壁主成分的90%(但要記得陽性菌跟陰性菌的肽聚醣成分可是不同的唷),是使細胞壁堅硬的主要成分
分子結構:雙糖衍生的半堅硬、含水聚合體由雙醣及五個胺基酸組成,陽性菌和陰性菌的 peptidoglycan(肽聚醣),兩者的第三號胺基酸必定為雙胺基的胺基酸。陽性菌第三號胺基酸為lysine,陰性菌第三號胺基酸為DAP
mesodiaminopimelic acidN-Acetylmuramic acidM)連結的前兩號胺基酸可以鑑別"",第三號胺基酸可以鑑別陽性(lysine)或陰性(DAP
組成
a. 雙糖衍生物:
N-AcetylglucosamineG)、N-Acetylmuramic acidM)會以β1.4)鍵結
b. 胺基酸會連接在 上依序為:alanineglutamic acidlysineGm+or DAPGm-alanine
c. lysosome(溶菌酶)會打斷β1.4)鍵結,使的peptidoglycan 無法形成完整細胞壁,因此口水塗抹傷口可以殺菌
合成
peptidoglycan 的合成大致上可分為四個步驟
a. 第一步驟:在胞內進行先將 sugar 變成amino sugar,藉由UDP 的活化,使UDP-GlcNAc 利於進入Peptidoglycan 的合成路徑。Amino sugar 進一步變成UDP-NAM
b. 第二步驟:在胞內進行新合成的 UDP-NAM 依序和alanineglutamicacid lysineGm+) or DAPGm-)、D-alanine D-alanine 結合
c. 第三步驟:在膜上進行
I. NAM-peptide group 利用bactoprenol 的磷酸鍵結上膜的內側
II. NAM-peptide group 再和NAG 結合形成雙糖衍生物
III. 有些陽性菌會在額外加上五個胺基酸(可省略)
IV. 藉由 bactoprenol 將雙糖的peptidoglycan 轉到細胞膜外
d. 第四步驟:在胞外進行Peptidoglycan 開始聚合。transpeptidase(轉胜肽酶)註解會協助把第五個胺基酸alanine 切掉,以連接peptidoglycan 次單元
功能
a. 具有足夠的通透性,能夠使代謝所需的物質進入細胞膜
b. 對細菌的結構、複製以及在惡劣環境時的生存十分重要
c. 可干擾宿主的吞噬作用,刺激淋巴球進行有絲分裂,且因為具有毒性可刺激細胞發熱進而導致發燒
B. Teichoic acid:(可溶於水)
Glycerol(甘油)和ribitol(核醣醇)所形成的多聚體(以磷酸鍵鍵結),通常由5~30個單元所組成
C. Teichuronic acid
分子結構和 teichoic acid 類似,但是teichoic acid 重複單位內的磷酸根改以N-Acetylmanosuronic acid D-Glucosuronic acid
功能:
a. 構成細菌表面的抗原,可藉此辨別細菌的種類(血清型)
b. 可以協助細菌附著於其他細菌或宿主,使感染成立(因為位於細胞壁最外側,較易接到宿主上)
c. Teichoic acid 是造成致病性的重要因子,能啟動endotoxin-like(類內毒素)活性
D. Lipoteichoic
以磷酸鍵結的方式鑲嵌在細胞膜上。會和肽聚醣以共價鍵結構成網狀構型,鞏固細胞壁的結構
細胞膜
一般對稱脂雙層
Transpeptidase(轉胜肽酶:DD-carboxypeptidase):又稱為 penicillin-bindingprotein(PBPs),可以和penicillin 結合缺乏轉胜肽酶時,細胞無法形成正常的細胞壁,因此缺乏屏障而容易死
亡。而penicillin 會和轉胜肽酶結合,抑制其活性,致使細菌無法合成細胞壁而死亡penicillin 只能作用在陽性菌上,因為轉胜肽酶位於細胞壁,但陰性菌的細胞壁位於周質間腔,因此會被porineprotein(孔蛋白)給擋下來而無法進入,所以陰性菌對penicillin 有耐受性(抗藥性)

L 型細菌(L-form bacteria):缺乏細胞壁的細菌
 原生質體(protoplast):我們利用抗生素來抑制某些細菌細胞壁的生合成,但那些細菌卻沒有死,也就是缺乏細胞壁(peptidoglycan)的陽性菌即稱之
 球形質體(spheroplast):同上,即缺乏peptidoglycan 的陰性菌稱之
參見:革蘭氏陰性菌(Gram-negative bacteria)
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2 意見:

  1. 此篇"組成"的c點lysosome應該是溶體,溶菌酶的話是lysozyme

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  2. It is prepared according to the method of Moore & Stein (J. Biol Chem, 211, 907, 1954). It resembles Carboxypeptidase A in its substrate specificity, but it hydrolyzes C-terminal glycine and L-leuicine more rapidly and L-phenylalanine more slowly. carboxypeptidase y

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