Pilzzellwand und Archaea-Zellwand: 5 wichtige Fakten

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Pilze sind heterotroph Saprophyten und sind für ihre Nahrung und Ernährung auf autotrophe Pflanzen angewiesen. Während Archea zu der Klasse von Bakterien gehört, die unter extremen Bedingungen wie heißen Quellen oder extrem kalten Bergen überleben können, können wir sie auch als Extremophile bezeichnen.

Die Zellwand des Pilzes besteht hauptsächlich aus polymeren langen, verzweigten Ketten aus zwei Polysacchariden, N-Acetylglucosamin (NAG) bzw. N-Acetylmuraminsäure (NAM). Während Archaea-Zellwände mit Ausnahme von Pseudopeptidoglykanen in Methanogenen aus reinen Proteinen bestehen.

Haben sowohl Archaeen als auch Pilze Zellwände?

Das Archaeal Zellenwand hilft, eine physikalische Barriere zwischen dem Zytosol und der äußeren Umgebung zu schaffen, und schützt sie auch vor Hitze, Säure, Salzgehalt und anderen Umweltfaktoren. Das Zellwand von Pilzen schützt die Zelle auch vor viraler und bakterieller Virulenz, osmotischem Stress und Ionenaustausch und erleichtert die Aufnahme von Nährstoffen aus ihrem autotrophen Wirt.

Ja, beide besitzen eine gut definierte Zellwand, die die bestimmte Form und Struktur der Zelle beibehält. Die Zellwand schützt die Zelle vor verschiedenen Pathogenitäten und ist verantwortlich für die Wechselwirkung und den Transport von Molekülen mit der Umgebung. Sie bestimmen auch die Zellform und helfen, den Stoffwechsel der Zelle aufrechtzuerhalten. Chitin findet sich auch in Exoskeletten vieler Tiere wie Arthropoden, Krabben, Garnelen usw.

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Struktur von Aminozuckereinheiten in Pilzzellwänden
Bildquelle: Wikimedia Commons

Sind Pilzzellwände und Archaea-Zellwände gleich?

Die Pilzzellwand ist die Struktur, die durch ein Polymer eines Derivats von Chitin und α-β-Glucanen miteinander verbunden ist, was zur Steifheit der Zellwand und zur Pilzpathogenität führt. Zellwände besitzen ein spezifisches Protein, das die Anhaftung von Pilzen an das Substrat erleichtert. Chitin ist ein grundlegend wichtiger Teil der Pilzzellwand, die der Plasmaschicht am nächsten liegt. Archaea-Zellwand enthält S-Layer, ist aber frei von Peptidoglykanen.

Nein, sie sind beide chemisch verschieden. Sie zeigen unterschiedliche Merkmale in ihrer Zusammensetzung basierend auf (1) Chiralität von Glycerol, (2) Etherbindung, (3) Isoprenoidketten und (4) Verzweigung von Seitenketten. Zellwandkomponenten sind bei 10 % der zellulären Proteinsynthese hilfreich. Alle Archaeen können Pyruvat zu Acetyl-CoA oxidieren. Einige Archebakterien benötigen Zellwände, da ihre Plasmaschicht ein mannosereiches Glykoprotein und ein Lipoglykan enthält.

Methanogenen fehlt Pyruvatdehydrogenase und sie sind nicht in der Lage, den Tricarbonsäurezyklus durchzuführen. Das Zellenwand der Archaeen besteht aus Pseudomurein, Methanochondroitin, Glutaminylglycan, sulfatierten Heteropolysacchariden und einer mehrschichtigen Hülle aus Proteinen. Sie haben verzweigte Kohlenwasserstoffkette, die durch Ether an Glycerin gebunden ist (eher als Ester-) Verknüpfungen. Thermophile Archaea verknüpfen manchmal zwei Glyceringruppen, um lange Tetraether zu bilden. Dietherseitenketten sind normalerweise 20 Kohlenstoffatome lang und Tetraetherketten enthalten 40 Kohlenstoffatome. Zellen können jedoch Kettenlängen anpassen, indem sie die Ketten cyclisieren, um pentacyclische Ringe zu bilden.

Unterschied zwischen Zellwänden von Archaeen und Pilzen

Das Zellwandaufbau von Pilzen ist Mannan, Arabinan und Chitosan, vernetzt mit α-1,3-Glucan- und β-1,6-Glucan-Bindungen. Viele Pilzzellwände scheiden auch Melanin aus, um die Phagozytose und die Empfindlichkeit gegenüber Antimykotika zu reduzieren und auch die Cytokinin-Reaktion zu verändern. In jedem Organismus von Monera, Protista und Pilzen verhält sich die Zellwand als erste Verteidigungslinie gegen biotische und abiotische Angriffe.

Der Hauptunterschied zwischen der Archaea-Zellwand und der Pilzzellwand ist das Fehlen von Peptidoglycan in Archaea, während Pilze Peptidoglycan (auch als Murein bekannt) oder Einheiten von Aminozucker besitzen, dh Chitin ist ein starkes, aber flexibles stickstoffhaltiges Polysaccharid, das aus N- Acetylglucosamin-Reste. Archea besteht aus Glycerol-Ether-Lipiden, während Bakterien und andere eukaryotische Organismen dies haben Membranen besteht hauptsächlich aus GlycerinEster Lipide.

Datei:Abbildung 22 02 07f.jpg – Wikimedia Commons
Unterschied zwischen Glycerol-Ether- und Glycerol-Ester-Bindung in Domain Archea und Domain Eucarya.
Bildquelle: Wikimedia Commons

Die Bestandteile der meisten Archaebakterien unterscheiden sich also von Pilzen. Enzyme, die in der Pilzzellwand vorhanden sind, sind Glucansynthase, Chitinsynthase und Mitogen-aktivierte Kinase hilft bei der Veränderung der Genexpression und führt zu der Bildung einer modifizierten Zellwand. Im Gegensatz zu Archaea ist die Zellwand des Pilzes elastischer und flexibler, um die Zelle vor osmotischem Stress zu schützen.

Ähnlichkeiten zwischen Pilzzellwänden und Archaea-Zellwänden

Wie einige andere Prokaryoten können Pilze unlösliche organische Stoffe verdauen, indem sie Exoenzyme absondern und dann die solubilisierten Nährstoffe durch den als bekannt bekannten Prozess absorbieren Osmotrophie. Sie können sich auch durch asexuelle Sporen und sexuell durch Gametangia vermehren. Sowohl Pilze als auch Archaea sind kosmopolitisch und oft kolonial. Wie Bakterien sind auch einige Pilze einzellig wie Hefen.

Als Pilze sind einige Archaebakterien auch saprophytisch, obwohl sie für ihr Überleben von toten und zerfallenden organischen Stoffen als Quelle von Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und anderen kritischen Bestandteilen abhängig sind. Sie beide können als Krankheitserreger für Pflanzen und Tiere wirken. Sie sind beide Chemoorganoheterotrophe da sie eine wichtige Rolle im biogeochemischen Kreislauf organischer Materie spielen.

Archaebakterien und Pilze stammen aus zwei verschiedenen Domänen, dh Domäne Archea und Domäne Eucarya zeigen aber dennoch einige Ähnlichkeiten, die auf der molekularen Maschinerie basieren. Gemäß den DNA-Sequenzdaten kam es im Laufe der Evolution wiederholt zu einem lateralen Gentransfer, und Eucarya hat einige Gene, die mit dem bakteriellen Ursprung korrelieren, was bedeutet, dass sie sehr ähnliche Gene teilen können. Diese Merkmale können in der folgenden Tabelle dargestellt werden:

Pilzzellwand und Archaea-Zellwand
Ähnliche Merkmale in Archea und Eucarya

Sie enthalten viele seltene Lipide mit sich wiederholenden Isoprenylgruppen an Glycerol gebunden und eine S-Schicht aus Glycoproteinen in einer gitterartigen Anordnung, die an der Membran angebracht ist. Das Glykoprotein der Oberflächenschicht ist also das charakteristischste Glykoprotein der Archaea.

Bisher hauptsächlich zwei hydrolytische Enzyme werden in Archaea entdeckt und sind Endoisopeptidasen- PeiW & PeiP aus Methanothermobacter wolfeii. Sie produzieren auch Glykoproteine, Exotoxine und einige Glykan-bindende Proteine.

Es gibt Membranprotein, dh Membrantranslokase, die das MurNAc-Pentapeptid auf Undecaprenyl-(C55)-Phosphat überträgt (auch bekannt als Bactoprenolphosphat) in der Membran. Dieses Lipid ähnelt dem eukaryotischen Dolichol-Träger, der bei der N-Glykan-Synthese verwendet wird. Das Endprodukt, Lipid I genannt, enthält eine Pyrrolinsäurebindung.

Aufgrund des Fehlens von Peptidoglykan, das Die Zellwand von Archaebakterien ist schwerer abzubauen, da nur sehr wenige Enzyme darauf einwirken können. Sie besitzen keine Zielproteine ​​für Antibiotika, um die Zellwand aufzubrechen.

Während die Die Zellwand von Pilzen besteht aus Peptidoglycan, Chitin und Chitosan. Chitosan ist die abgeleitete Form von Chitin, da es sich um deacetyliertes Chitin handelt. Nach Zellulose und Lignin ist es das am häufigsten vorkommende und natürlichste Polymer. Das Molekulargewicht von Chitin und Chitosan beträgt mehr als 105 Dalton und ist in Wasser unlöslich und hat antimikrobielle Aktivität.

Zusammenfassung

Archea und Pilze können in ihrer molekularen Reaktion ähnlich sein, das heißt, sie können gemeinsame Gene teilen, die ähnliche Ausdrücke gegeben haben, aber sie unterscheiden sich voneinander auf phänotypischer Grundlage. Sie zeigten strukturelle Vielfalt. Der Hauptbestandteil der Zellwand von Pilzen ist Chitin und ein abgeleitetes Chitin-Analogon, das Chitosan ist, während die Archaea-Zellwand aus Glykokonjugaten und Polysacchariden besteht.

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