প্রোক্যারিয়োটিক অণুজীবের বেঁচে থাকার মূল ভিত্তি হলো তাদের কোষীয় প্রাচীরের অসাধারণ গাঠনিক দৃঢ়তা। ব্যাকটেরিয়ার অভ্যন্তরে ২ থেকে ২০ বায়ুমণ্ডলীয় চাপ পর্যন্ত অসমোটিক টার্গার চাপ বিরাজ করে। এই প্রচণ্ড অভ্যন্তরীণ চাপ থেকে কোষকে রক্ষা করে এবং আকৃতি বজায় রাখে পেপটিডোগ্লাইক্যান নির্মিত একটি অবিচ্ছিন্ন ম্যাক্রোমলিকিউলার থলি (স্যাকুলাস)।
১. ব্যাকটেরিয়ার কোষ প্রাচীরের রূপতাত্ত্বিক বিভাজন
কোষ প্রাচীরের গঠনের ওপর ভিত্তি করে ব্যাকটেরিয়ার জগৎ প্রধানত দুটি প্রধান আর্কিটেকচারে বিভক্ত: গ্রাম-পজিটিভ এবং গ্রাম-নেগেটিভ।
গ্রাম-পজিটিভ ব্যাকটেরিয়ায় (যেমন Bacillus subtilis) সাইটোপ্লাজমিক মেমব্রেনের বাইরে ৩০-৮০ ন্যানোমিটার পুরু পেপটিডোগ্লাইক্যানের স্তর থাকে। এর ভেতর অ্যানায়নিক পলিমার যেমন লাইপোটেকোয়িক এসিড (LTA) এবং ওয়াল টেকোয়িক এসিড (WTA) অবস্থান করে, যা ক্যাটায়ন (( ext{Mg}^{2+})) পরিবহন ও অটোলাইটিক এনজাইম নিয়ন্ত্রণে সহায়তা করে।
অন্যদিকে, গ্রাম-নেগেটিভ ব্যাকটেরিয়ায় (যেমন Escherichia coli) পেপটিডোগ্লাইক্যানের স্তর মাত্র ২-৭ ন্যানোমিটার পাতলা, যা অবস্থান করে পেরিপ্লাজমিক স্পেসের ভেতরে। এর বাইরে থাকে একটি অনন্য বহিঃমেমব্রেন (Outer Membrane), যার বহিরাংশ প্রধানত গঠিত লাইপোপলিস্যাকারাইড (LPS) বা এন্ডোটক্সিন দ্বারা এবং এতে চ্যানেল হিসেবে থাকে ট্রাইমেরিক বিটা-ব্যারেল পোরিন প্রোটিন।
২. পেপটিডোগ্লাইক্যানের জৈবরাসায়নিক উপাদান
পেপটিডোগ্লাইক্যান হলো অ্যামিনো সুগার ও অ্যামিনো এসিডের সমন্বয়ে গঠিত একটি অবিচ্ছিন্ন ডাইমেনশনাল পলিমার। এর প্রধান দুটি শর্করা উপাদান হলো:
- N-অ্যাসিটাইলগ্লুকোসামিন (NAG)
- N-অ্যাসিটাইলমিউরামিক এসিড (NAM)
এরা পরস্পরের সাথে (beta(1 o 4)) গ্লাইকোসিডিক বন্ধন দ্বারা যুক্ত হয়ে দীর্ঘ শৃঙ্খল গঠন করে:
[
left[ ext{GlcNAc} xrightarrow{beta(1 o 4)} ext{MurNAc}
ight]_n
]
প্রতিটি NAM অণুর সাথে ৫টি অ্যামিনো এসিডের একটি পেপটাইড শৃঙ্খল যুক্ত থাকে, যাতে L- এবং D-অ্যামিনো এসিডের পর্যায়ক্রমিক উপস্থিতি থাকে:
[
ext{NAM} – ext{L-Ala} – ext{D-iGlu} – ext{meso-DAP} – ext{D-Ala} – ext{D-Ala}
]
৩. পেপটিডোগ্লাইক্যান সংশ্লেষণ ও ট্রান্সপেপটাইডেশন
সাইটোপ্লাজমে পার্কস নিউক্লিওটাইড সংশ্লেষণের পর লিপিড ক্যারিয়ার ব্যাকটোপ্রেনল (Bactoprenol, ( ext{C}_{55})-P) এর মাধ্যমে এটি কোষঝিল্লি অতিক্রম করে পেরিপ্লাজমে পরিবাহিত হয়। সেখানে পেনিসিলিন-বাইন্ডিং প্রোটিনসমূহ (PBPs) দুটি গুরুত্বপূর্ণ বিক্রিয়া সম্পন্ন করে:
- ট্রান্সগ্লাইকোসিলেশন: গ্লাইক্যান শৃঙ্খলের দীর্ঘায়ন।
- ট্রান্সপেপটাইডেশন: পাশাপাশি অবস্থিত দুটি পেপটাইড শৃঙ্খলের মধ্যে সমযোজী বন্ধন তৈরি। দাতা শৃঙ্খলের প্রান্তীয় D-Ala অপসারিত হয় এবং অপর শৃঙ্খলের অ্যামিনো গ্রুপের সাথে যুক্ত হয়:
[
ext{Enz-O-CO-D-Ala} + ext{R-NH}_2 longrightarrow ext{R-NH-CO-D-Ala} + ext{Enz-OH}
]
৪. সাইটোস্কেলেটাল নিয়ন্ত্রণ ও কোষ বিভাজন
ব্যাকটেরিয়ার সুনির্দিষ্ট রড বা গোলাকার আকৃতি নিয়ন্ত্রণ করে ইউক্যারিয়োটিক প্রোটিনের হোমোলগ উপাদান:
- MreB (অ্যাকটিন হোমোলগ): পার্শ্বীয় প্রাচীর বৃদ্ধি পরিচালনা করে।
- FtsZ (টিউবুলিন হোমোলগ): কোষের ঠিক মাঝখানে Z-রিং তৈরি করে দ্বি-বিভাজন (Binary Fission) সম্পন্ন করে।
