Det glycocalyx eller glucocalyx Det er en celledækning, der hovedsageligt består af kulhydrater, der beskytter og dækker plasmamembranen i visse protozoer, nogle endotelceller og mange arter af bakterier..
Dette ydre lag, der er meget tilbøjeligt til hydrering, består i det væsentlige af polysacchariderne, der udgør kulhydratdelene af de integrerede membranglycoproteiner, glycolipider og proteoglycaner associeret med det ydre lag af plasmamembranen og / eller cellevæggen..
Den nøjagtige sammensætning af glucocalyx såvel som dens struktur afhænger af den specifikke celletype, der overvejes, såvel som de fysisk-kemiske og mekaniske betingelser, som cellen udsættes for på det tidspunkt, den analyseres..
Glycocalyx udfylder forskellige funktioner på celleniveau, herunder fiksering på forskellige overflader, beskyttelse mod skadelige stoffer og forebyggelse mod udtørring (i bakterier), regulering af vaskulær permeabilitet og transmission af fysiske kræfter til cytoskelet (i eukaryoter).
Artikelindeks
Mange celler i naturen præsenterer glycocalyx, men blandt dem skiller prokaryoter, såsom bakterier og eukaryoter, såsom vaskulære endotelceller fra dyr med kredsløbssystemet sig ud..
De mest relevante eksempler blandt kendte levende væsener præsenteres nedenfor:
Prokaryoter er repræsenteret af bakterier og arkæer. Begge typer encellede organismer præsenterer normalt komplekse kuverter, der udfører meget vigtige funktioner med hensyn til at bevare deres integritet..
Glycocalyx af bakterier har måske været den mest undersøgte af prokaryoter, så det er kendt, at disse celler afhængigt af betingelser for vækst og ernæring kan ændre ikke kun sammensætningen, men også udseendet og / eller strukturen af hans glycocalyx.
Mange er de arter af arkæer og bakterier, der præsenterer glycocalyx, blandt hvis forskellige funktioner er:
- Miljøbeskyttelsesbarriere
- Cellestabilitet
- Mobilitet
- Overholdelse af biotiske eller abiotiske overflader
- Biofilmdannelse eller biofilm
- Kommunikation med det omgivende miljø og med andre celler omkring
- Etablering af infektioner
- Unddragelse af immunsystemet fra de organismer, de inficerer
- Blandt andet
For visse bakteriearter er det almindeligt at observere etableringen af store samfund, hvor glycocalyx udskilt af individuelle celler tillader dannelse af veldefinerede "lag" eller "film", det vil sige en slags "kontinuum" af bakterier ..
Disse film tillader bakteriesamfund at klæbe til faste overflader, mens de beskytter cellerne indeholdt deri mod adskillige eksterne stoffer..
I biofilm celler i et samfund kan lettere kommunikere med hinanden gennem en proces kaldet kvorum sensing, som involverer produktion og frigivelse af signalmolekyler til det ekstracellulære medium, der, når de når en bestemt koncentration, kan inducere ændringer i den genetiske ekspression af mange celler på samme tid.
Denne intercellulære kommunikationskapacitet tillader foruden evnen til at udveksle genetisk materiale udviklingen af antibiotikaresistens, så etableringen af disse film kan være en stor fordel for patogene mikrober..
Et stort antal eukaryote celler udskiller en glycocalyx omkring dem, og for mange flercellede organismer er tilstedeværelsen af dette afgørende for intercellulær kommunikation og adhæsion.
For eksempel hos mennesker og andre pattedyr spiller glycocalyx vigtige roller i fordøjelsessystemet og vaskulære systemer.
Endotelceller, det vil sige dem, der leder den indre del af "rørene", der danner det vaskulære system, oplever konstant forskellige kræfter og typer af stress, som de udholder takket være produktionen af glycocalyx, som dæmper de forskellige kræfter og tryk.
På grund af glycocalyx, som i lighed med bakterier danner et tykt gelatinøst lag omkring plasmamembranen af endotelceller, er disse celler i stand til at binde til andre, der transporteres i blodet, såsom leukocytter og thrombocytter, meget vigtigt for koagulation.
Mikrovillierne, der stikker den indre del af tyndtarmen, de, der er ansvarlige for absorptionen af næringsstoffer under fordøjelsen, udskiller en glykokalyx omkring dem, der gør det muligt for dem at beskytte sig mod det stress, de konstant udsættes for i tarmmiljøet, især med hensyn til tilstedeværelse af stoffer med ekstremt lav pH (syrer).
På samme tid er det blevet bestemt, at nogle af de enzymer, der er nødvendige for nedbrydning og absorption af næringsstoffer fra mad, er til stede i glycocalyx, derfor dens betydning..
Mange andre eukaryote celler udskiller en glycocalyx omkring dem, som danner som i bakterier et amorft gelignende lag. Nogle yderligere funktioner, som dette lag kan udføre, inkluderer:
- Cellesignalering (ved genkendelse af glykosyleringsmønstre på celleoverfladen)
- Fremkaldelse af frigivelse af vækstfaktor
- Cellular beskyttelse mod eksogene stoffer eller fysiske tryk
- Lettere cellebevægelse og forskydning
- Celleadhæsion
- Overførsel af mekaniske kræfter, der udøves på en celle til det indre cytoskelet
Glycocalyx består, som allerede nævnt, af et fibrøst mesh eller netværk, der består af "tråde" af sukker og proteiner, der binder sammen, hvilket resulterer i et tykt og klæbrigt lag, der er i stand til at hydrere i vandige omgivelser..
Derfor er de mere eller mindre generiske komponenter i dette ekstracellulære dækning hovedsageligt glycoproteiner, glycolipider og proteoglycaner, deres sammensætning med hensyn til sukker varierer betydeligt mellem forskellige celler..
Så meget, at cellegenkendelse hos mange dyr afhænger af identifikationen af specifikke glykosyleringsmønstre på overfladen af celler, ikke kun deres egne, men også fremmede og potentielt farlige.
I endotelceller varierer for eksempel sammensætningen af endotelceller konstant såvel som deres tykkelse, da den er i dynamisk ligevægt med de komponenter, der strømmer i blodet..
Proteoglycaner er en vigtig del af glycocalyxen, mange forfattere peger på dem som det vigtigste "skelet" i dette lag.
Disse molekyler består af en proteinkerne af variabel størrelse, hvortil variabelt antal kæder af glycosaminoglycaner er bundet, sammensat til gengæld af forskellige typer sukkerarter..
Proteinkernen tillader forbindelsen mellem molekylet og cellemembranen enten ved hydrofobe transmembransegmenter eller ved tilstedeværelsen af et glycosylphosphatidylinositolanker (GPI, i eukaryoter).
Blandt glycosaminoglycankæderne, der kan være til stede i proteoglycaner, er heparansulfat, chondroitinsulfat, dermatansulfat, keratansulfat og hyaluronsyre; alle disse indeholder en uronsyre og en hexosamin.
Glykoproteiner er også meget rigelige molekyler i glycocalyx. De består også af proteiner "dekoreret" med enkle eller forgrenede kæder af sukker i forskellige længder. Nogle af disse proteiner har cytoplasmatiske haler, mens andre kun har transmembrane segmenter..
Afhængig af typen af organisme kan glycocalyxen i nogle celler beriges med opløselige faktorer, der også er til stede i det cellulære miljø. I det vaskulære endotel kan glycocalyx for eksempel indeholde albumin, mucoider og andre opløselige proteiner såvel som ioner og andre små molekyler..
Endnu ingen kommentarer