细菌细胞壁肽聚糖的结构与作用

中， 肽 聚糖起 着重要 的生理功 能， 肽 聚糖分子相互 交织成 网格状 ， 形成致 密的机械性很 强的 网套 结构。主要针对 细菌细
胞 壁 肽 聚 糖 的 结 构与 作 用 进行 分析 。
关键词 ： 细 菌细 胞 壁 ； 肽聚糖 ； 结构 ； 作 用
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６— ８ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ７ ． ０ １ ． １ ０ ８ ０ 引 言
进程 ， 从而提高机体 的免疫能力和抗 肿瘤能力 。
肽 聚糖 的合 成 受 细 胞周 期 的影 响 分 为 几个 阶段 。 第 一 个 阶段 是 在 细 胞 质 内完 成 的 ， 主要 是 合 成 Ｎ一乙 酰 胞 壁酸五肽 。先 由葡萄糖经 过一系列 的反应生 成 Ｎ一乙酰葡 萄
肽聚糖的构成中聚糖部 分是 由 Ｎ一乙酰葡糖 胺和 Ｎ一乙 酰胞壁酸组成 ， 它们重复交 替构成肽聚糖 的骨架 。短肽 一般 由 四个 氨 基 酸 组 成 ， 接 在 胞 壁 酸 上 。肽 桥 多 为 短 肽 链 ， 变 化 也 较 多， 可以用来连接前后两个 四肽尾分子 以便让相邻 的短 肽也互 相交叉连接 ， 因而人们说肽聚糖是多层 网状 的化合 物。短肽的 连接 方 式 因细 菌 种类 的不 同而 不 同 ， 不 同细 菌 的细 胞 壁 厚 度 不 化 学 成分 也 完 全 不 一 样 。 革 兰 氏 阳 性 细 菌 的 细 胞 壁 厚 、 肽 聚糖 含 量 高 ； 革 兰 氏 阴性 菌 的 细 胞壁 薄 、 肽 聚糖 含 量 相 对 较 低 。
持细胞外形的作用 。组成细菌的细胞壁 的化学成 分各不相 同， 由肽聚糖 、 磷壁酸 、 类脂类 、 蛋 白质和磷 脂等物质 构成 ， 其 中肽 聚糖对细胞壁的生理功能起着主要作用 ， 是细菌细胞壁 的基 本
骨架 。 １ 细 菌 细胞 壁 肽 聚 糖 的 化 学构 成 肽 聚 糖 属 于 大分 子 聚 合 物 的 一 种 ， 它 的 组 成 成 分 是 肽 和 聚 糖 。肽 聚 糖 分 子 相互 交 织 成 网 格 状 ， 形 成 致 密 的机 械 性 很 强 的 网套结构 。结构看似复杂 ， 其组成成分却是肽聚糖单体。
聚糖双糖肽的肽桥无法 交联 ， 造成肽 聚糖在强度 上 的缺 乏， 生 成 细 胞 壁 缺 损 细胞 ， 而 这 些缺 损 细 胞 在 渗 透 压 环 境 下 容 易 破 裂 死亡 ， 从 而 达 到 青 霉 素类 药物 的杀 菌 功 效 。
一
糖胺 一 １ 一 磷酸， 然后进行与糖载体的结合， 生成 Ｎ一 乙酰葡萄
糖胺 等 ， 直至胞 壁酸五肽 的合成。 第二个 阶段是在细胞膜内完成 的， 溶 菌酶 担当了肽聚糖单 体合 成时各部分 的组装和运输功能 ， 主要是借 助细菌萜 醇这一 脂 质 载 体 进 行 对 Ｎ一乙 酰 胞 壁 酸 五 肽 与 Ｎ 一乙酰 葡 萄 糖 胺 合 成， 最 终 生 成 双 糖肽 亚单 位 。
第 三个 阶段 是 在 细 胞 壁 生 长 点 中进 行 的 ， 双 糖 肽 被 插 入 细 胞壁生长点上 的肽 聚糖骨架 中， 多糖链 通过转糖基 作用 ， 延伸 成双糖单位 ， 再 通 过 转 肽 酶 的作 用 ， 交 联 相 邻 的 多糖 链 成 网 状 结 构 形 成 肽 聚糖 。
细 胞 壁 是 内侧 紧贴 细 胞 膜 的一 层 无 色 透 明 、 坚 韧 且 具 有 弹 性 的菌 体 最 外层 结 构 ， 可 以起 到 保 护 细胞 免 受 外 力 的伤 害 ， 维
白水 平 ， 增 强 机 体 的抗 肿 瘤 免 疫 应 答 的 速 度 和 强 度 ， 最 终 提 高 机 体 的抗 癌 能 力 。 随着年龄的增长 ， 人体的各种免疫 系统都会处 于不 断衰退 的状 态 。肠 道 系 统 也 不 例外 。服 用 含 有 乳 酸 杆 菌 的 制 品 ， 会 增 强肠道 的蠕动和消化吸收能力 ， 增强对肠道感染性疾病 的监 视 和免疫能力 ， 从而提高人体整体的免疫功能 。 ３ 细 菌 细 胞 壁肽 聚 糖 的合 成 肽聚糖具有生物活性 ， 烯 醇 式丙 酮酸 转 移 酶 是 肽 聚糖 合 成 过程 的关键酶之一 ， 对它进行抑制可以有效抑制细胞壁 的合成
技 术 与 市场
２ ０ １ ７ 年第２ ４ 卷第 １ 期
专 题 研 究
细 菌 细 胞 壁 肽 聚 糖 的 结 构 与 作 用
向思琴
（ 湖南省 长 沙市 明德 中学 ， 湖南 长沙 ４ １ ０ ０ ０ ８ ）
摘 要： 细胞壁是细菌的重要结构 ， 可以保护细胞 受到外界 的损 伤。细菌 细胞 壁 由磷壁酸 、 肽聚糖 、 外膜蛋 白等组成 ， 其
２ 肽 聚 糖 的生 物 活 性 及 其作 用
些抗生素类药物 的使 用可 以通过破坏 肽聚糖 的合成过 程， 抑制细菌细胞壁的合成 ， 这在生物医药领域影响深远 。 转 肽 酶 和 青霉 素类 药 物 的 结 合 可 以造 成 细 菌 细 胞 壁 中肽
一
肽 聚糖 具 有 多 种 有 益 的 生 物活 性 ， 引起 了 人 们 对 它 的广 泛 关注 ， 其 中人们对肽聚糖 的免疫活性和抗癌作 用研究 已经发展 到 了 临 床 应用 的程 度 。除 此 之 外 ， 肽聚糖 还具有 抗感染 、 抗 新
，
肽聚糖是细菌所特有 的一种化合物 ， 在革 兰氏阳性 细菌和 革兰氏阴性细菌 中的构成成分 是存在 差异 ， 它们 的抗 原性 、 免 疫性 和致病性 以及对抗生素 的敏感性 方面 都各有不 同。青霉 素类 的抗生素和头孢菌类 的头孢 菌素 可以通过 对细胞 壁的作 用抑制革 兰阳性细菌中肽聚糖 的五肽交联桥 ， 从 而刺激免疫功 能的活性增强 。磷霉素能对 细菌细胞 壁中 的肽 聚糖 的骨架合 成 产 生抑 制作 用 ， 从 而起 到 抗 菌 的效 果 。