Glycocalyx er et komplekst supramembrankompleks som danner et tynt skall på overflaten av plasmamembranen til dyreceller og bakterielle cytoplasmatiske membraner. Begrepet kommer fra en kombinasjon av de greske og latinske ordene glykys callum, som bokstavelig t alt betyr "søt tykk hud". Glykokalyxen fungerer faktisk som en ekstra cellemembran og er hovedsakelig bygget av molekyler av karbohydratnatur, men i motsetning til plasmamembranen har den en fleecy snarere enn en kontinuerlig struktur.
Generelle egenskaper
Glycocalyx er et ekstra beskyttende lag på celleoverflaten, dannet av molekyler av proteiner, karbohydrater og lipider festet til CPM, samt av de ytre delene av proteiner innebygd i membranen. Grunnlaget for et slikt cytologisk dekke er et nettverk av glykosider (glykoproteiner og proteoglykaner).
SåDermed er glykokalyxen et høyt ladet skall beriket med karbohydratkomponenter, som er en kombinasjon av biologiske makromolekyler assosiert med membranen. Dette laget fungerer som en ekstra barriere mellom cellen og miljøet og utfører mange funksjoner, som er delt inn i stabiliserende, beskyttende og spesifikke.
Glycocalyx er kun karakteristisk for prokaryote organismer og dyr. Plantecellemembraner danner ikke et slikt skall.
Functions
Fullsettet med funksjoner til glykokalyxen i celler og på vevsnivået til makroorganismer er foreløpig ikke definert. Det er imidlertid allerede fastslått at dette laget:
- deltar i signaloverføring fra det ekstracellulære miljøet til det intracellulære miljøet;
- beskytter den cytoplasmatiske membranen mot stress og mekanisk påvirkning;
- gir klebeegenskaper for noen celler;
- fungerer som en gjenkjennelsesfaktor.
I bakterier gir glykokalyxen feste til overflaten, forhindrer fuktighetstap når den kommer inn i et tørt miljø, og beskytter mot virkningen av antibakterielle stoffer. Hos patogener kan dette laget hindre immunsystemet i å oppdage patogenet.
Biokjemisk sammensetning og struktur
Glycocalyx inkluderer:
- proteoglykaner (kjeder av glykosaminoglykaner koblet til en proteinkjerne) - består av syndikaner, glypicaner, mimekaner, perlacaner og biglykaner;
- glykosaminoglykaner (lineære disakkaridpolymerer av uronsyre og heksosamin) - med 50-90% er sammensatt av heparansulfat, og inkluderer også dermatansulfat, kondroitinsulfat, keratansulfat og hyaluronan;
- glykoproteiner som inneholder sure oligosakkarider og sialinsyrer;
- forskjellige løselige komponenter (proteiner, proteoglykaner, etc.);
- molekyler adsorbert på overflaten av membranen fra det ekstracellulære rommet.
Strukturen og det nøyaktige innholdet av de biokjemiske komponentene i glykokalyxen varierer avhengig av celletype, samt de rådende fysiske og mekaniske miljøforholdene.
Bruken av spesielle fargestoffer gjør det mulig å visualisere dette ekstra skallet ved hjelp av elektronmikroskopi.
Endotelial Hycocalyx
Endotelial glycocalyx er et lag rikt på karbohydrater som kler den luminale overflaten av blodkar og danner en ganske tykk (ca. 500 nanometer) acellulær membran som utfører funksjoner ikke bare på cytologisk, men også på vevsnivå. Denne strukturen ble først oppdaget av Luft for 40 år siden.
Det er nå fastslått at endotelglykokalyx er en nøkkeldeterminant for vaskulær permeabilitet. Med hensyn til blodstrømmen har den en delvis negativ ladning, som forhindrer overdreven absorpsjon av cellulært albumin. Glykokalyxen fungerer også som en mekanisk beskyttelse for endotelet.
