Plik glikokaliks lub glukokaliks Jest to powłoka komórkowa złożona głównie z węglowodanów, która chroni i przykrywa błonę plazmatyczną niektórych pierwotniaków, niektórych komórek śródbłonka i wielu gatunków bakterii.
Ta zewnętrzna warstwa, bardzo podatna na uwodnienie, jest zasadniczo zbudowana z polisacharydów, które tworzą części węglowodanowe integralnych glikoprotein błonowych, glikolipidów i proteoglikanów związanych z zewnętrzną warstwą błony plazmatycznej i / lub ściany komórkowej..
Dokładny skład glukokaliksu, jak również jego struktura, zależy od konkretnego rozważanego typu komórki, a także od warunków fizykochemicznych i mechanicznych, którym poddawana jest ta komórka w czasie jej analizy..
Glycocalyx spełnia różne funkcje na poziomie komórkowym, w tym utrwalanie na różnych powierzchniach, ochronę przed czynnikami szkodliwymi i zapobieganie wysychaniu (u bakterii), regulację przepuszczalności naczyń i przenoszenie sił fizycznych do cytoszkieletu (u eukariotów).
Indeks artykułów
Wiele komórek w naturze zawiera glikokaliks, ale wśród nich wyróżniają się prokarioty, takie jak bakterie i eukarionty, takie jak komórki śródbłonka naczyniowego zwierząt z układem krążenia..
Najważniejsze przykłady znanych żywych istot przedstawiono poniżej:
Prokarionty są reprezentowane przez bakterie i archeony. Oba typy organizmów jednokomórkowych zwykle mają złożone powłoki, które pełnią bardzo ważne funkcje w zakresie zachowania ich integralności..
Glikokaliks bakterii był być może najlepiej zbadanym z prokariotów, więc wiadomo, że w zależności od warunków wzrostu i odżywiania komórki te mogą modyfikować nie tylko skład, ale także wygląd i / lub teksturę jego glikokaliksu..
Wiele gatunków archeonów i bakterii prezentujących glikokaliks, wśród których różnorodne funkcje to:
- Bariera ochrony środowiska
- Stabilność komórek
- Mobilność
- Przyczepność do powierzchni biotycznych lub abiotycznych
- Tworzenie biofilmu lub biofilmy
- Komunikacja z otaczającym środowiskiem i innymi komórkami w pobliżu
- Ustanowienie infekcji
- Unikanie układu odpornościowego przez organizmy, które zakażają
- M.in
W przypadku niektórych gatunków bakterii często obserwuje się tworzenie się dużych zbiorowisk, w których glikokaliks wydzielany przez poszczególne komórki pozwala na tworzenie dobrze zdefiniowanych „warstw” lub „błon”, czyli swego rodzaju „kontinuum” bakterii ..
Folie te pozwalają zbiorowiskom bakterii na przyleganie do stałych powierzchni, jednocześnie chroniąc zawarte w nich komórki przed licznymi czynnikami zewnętrznymi..
w biofilmy komórki w społeczności mogą łatwiej komunikować się ze sobą poprzez proces o nazwie quorum sensing, który polega na wytwarzaniu i uwalnianiu cząsteczek sygnałowych do środowiska zewnątrzkomórkowego, które po osiągnięciu określonego stężenia może wywoływać zmiany w ekspresji genetycznej wielu komórek jednocześnie.
Ta zdolność komunikacji międzykomórkowej, oprócz zdolności do wymiany materiału genetycznego, pozwala na rozwój oporności na antybiotyki, więc ustanowienie tych warstw może być wielką zaletą dla drobnoustrojów chorobotwórczych..
Duża liczba komórek eukariotycznych wydziela wokół siebie glikokaliks, który w przypadku wielu organizmów wielokomórkowych ma zasadnicze znaczenie dla komunikacji międzykomórkowej i adhezji.
Na przykład u ludzi i innych ssaków glikokaliks odgrywa ważną rolę w układzie pokarmowym i naczyniowym.
Komórki śródbłonka, czyli te, które wyścielają wewnętrzną część „rurek” tworzących układ naczyniowy, nieustannie doświadczają różnych sił i rodzajów stresu, które znoszą dzięki wytwarzaniu glikokaliksu, który tłumi różne siły i ciśnienia.
Ze względu na glikokaliks, który podobnie jak bakterie tworzy grubą galaretowatą warstwę wokół błony plazmatycznej komórek śródbłonka, komórki te są w stanie wiązać się z innymi, które są transportowane we krwi, takimi jak leukocyty i trombocyty, co jest bardzo ważne dla koagulacja.
Mikrokosmki wyściełające wewnętrzną część jelita cienkiego, odpowiedzialne za wchłanianie składników odżywczych podczas trawienia, wydzielają wokół siebie glikokaliks, który pozwala im chronić się przed stresem, na który są nieustannie narażone w środowisku jelitowym, zwłaszcza obecność substancji o skrajnie niskim pH (kwasy).
Jednocześnie stwierdzono, że część enzymów niezbędnych do rozkładu i wchłaniania składników odżywczych z pożywienia występuje w glikokaliksie, stąd jego znaczenie..
Wiele innych komórek eukariotycznych wydziela wokół siebie glikokaliks, który tworzy, podobnie jak u bakterii, bezpostaciową żelopodobną warstwę. Niektóre dodatkowe funkcje, które może wykonywać ta warstwa, obejmują:
- Sygnalizacja komórkowa (poprzez rozpoznawanie wzorców glikozylacji na powierzchni komórki)
- Pobudzenie uwalniania czynnika wzrostu
- Ochrona komórkowa przed substancjami egzogennymi lub naciskami fizycznymi
- Ułatwienie ruchu i przemieszczania komórek
- Adhezja komórkowa
- Przenoszenie sił mechanicznych wywieranych na komórkę do wewnętrznego cytoszkieletu
Glycocalyx, jak już wspomniano, składa się z włóknistej siatki lub sieci składającej się z „nici” cukrów i białek, które łączą się ze sobą, tworząc grubą i lepką warstwę, zdolną do hydratacji w środowisku wodnym..
Dlatego mniej lub bardziej rodzajowymi składnikami tego zewnątrzkomórkowego pokrycia są głównie glikoproteiny, glikolipidy i proteoglikany, a ich skład pod względem cukrów różni się znacznie między różnymi komórkami..
Do tego stopnia, że rozpoznanie komórek u wielu zwierząt zależy od identyfikacji określonych wzorców glikozylacji na powierzchni komórek, nie tylko własnych, ale także obcych i potencjalnie niebezpiecznych..
Na przykład w komórkach śródbłonka skład komórek śródbłonka zmienia się stale, podobnie jak ich grubość, ponieważ pozostaje w dynamicznej równowadze ze składnikami, które przepływają we krwi..
Proteoglikany są ważną częścią glikokaliksu, wielu autorów wskazuje je jako główny „szkielet” tej warstwy.
Cząsteczki te składają się z jądra białkowego o zmiennej wielkości, do którego przyłączona jest zmienna liczba łańcuchów glikozaminoglikanów, składających się z kolei z różnych rodzajów cukrów..
Jądro białkowe umożliwia połączenie między cząsteczką a błoną komórkową poprzez hydrofobowe segmenty transbłonowe lub przez obecność kotwicy glikozylofosfatydyloinozytolu (GPI, u eukariotów).
Wśród łańcuchów glikozaminoglikanów, które mogą być obecne w proteoglikanach, są siarczan heparanu, siarczan chondroityny, siarczan dermatanu, siarczan keratanu i kwas hialuronowy; wszystkie z nich zawierają kwas uronowy i heksozaminę.
Glikoproteiny są również bardzo licznymi cząsteczkami w glikokaliksie. Składają się również z białek „ozdobionych” prostymi lub rozgałęzionymi łańcuchami cukrów o różnej długości. Niektóre z tych białek mają ogony cytoplazmatyczne, podczas gdy inne mają tylko segmenty transbłonowe..
W zależności od rodzaju organizmu, glikokaliks niektórych komórek może być wzbogacony o czynniki rozpuszczalne, które są również obecne w środowisku komórkowym. Na przykład w śródbłonku naczyniowym glikokaliks może zawierać albuminę, mukoidy i inne rozpuszczalne białka, a także jony i inne małe cząsteczki..
Jeszcze bez komentarzy