GLUKOKALIX: OMINAISUUDET JA TOIMINNOT - BIOLOGIA - 2025

Glykokalyksin on hiilihydraatti - rikastettu joka peittää ulkopuolella erilaisten solujen, erityisesti bakteerien ja ihmisen soluja. Tämä suojaava päällyste täyttää useita erittäin tärkeitä tehtäviä solulle.

Pohjimmiltaan glykokalyksi koostuu polysakkaridien (sokereiden) ketjuista, jotka on kiinnittynyt erilaisiin proteiini- ja lipidimolekyyleihin, muodostaen siten assosiaatioita, joita kutsutaan vastaavasti glykoproteiineiksi ja glykolipideiksi. Tuloksena on tahmea, kuituraina, jolla on kyky hydratoitua.

Eukaryoottisoluissa glykokalyksin koostumus voi olla tekijä, jota käytetään solun tunnistamiseen.

Glikokalyksi tarjoaa puolestaan ​​bakteerisoluissa suojakerroksen isäntätekijöitä vastaan, itse asiassa glykokalyksin hallussapito liittyy bakteerien kykyyn perustaa infektio.

Ihmisillä glykokalyksiä löytyy verisuonten endoteelisolujen ja ruuansulatuksen epiteelisolujen kalvoista.

Bakteerin glykokalyksi puolestaan ​​voi ympäröi yksittäisiä soluja tai pesäkkeitä muodostaen siten ns. Bakteeri-biofilmit.

Glukokalyksi bakteereissa

Bakteeri-glykokalyxin rakenneominaisuudet ja kemiallinen koostumus eroavat lajeittain, mutta yleensä tämä lisäpinnoite voi olla kahdessa muodossa:

limat

Glysokalyksia pidetään limakerroksena, kun glykoproteiinimolekyylit assosioituvat löysästi soluseinämään.

Tämän tyyppisellä glykokalyksillä päällystetyt bakteerit ovat kuitenkin suojattuja kuivumiselta ja ravinteiden menetyksiltä.

kapselit

Glysokalyksia pidetään kapselina, kun polysakkaridit ovat kiinnittyneemmin soluseinämään.

Kapselien koostumus on tahmea, mikä suojaamisen lisäksi helpottaa kiinnittymistä ympäristön kiinteisiin pintoihin.

Bakteerit, joissa on kapselit, katsotaan kapseloituiksi, ja niiden patogeenisyys (kyky aiheuttaa sairautta) on yleensä suurempi, koska kapselit suojaavat bakteereja, mukaan lukien immuunijärjestelmän fagosyyttisiltä valkosoluilta.

Glukokalyksi ihmisillä

Ihmisillä glukokalyksi on erittäin tärkeä verisuonitoiminnalle ja ruuansulatukselle.

Glukokalyksi verisuonen endoteelissä

Verisuonet ovat oikeastaan ​​pieniä soluista tehtyjä putkia. Putken sisällä olevia soluja kutsutaan endoteelisoluiksi, ja niiden on kestettävä jatkuvasti niiden yli virtaavan veren paine.

Tätä vastustaakseen vaskulaariset endoteelisolut tuottavat limakalvon kerroksen. Tässä glykokalyksissä on myös entsyymejä ja proteiineja, jotka auttavat veren hyytymisessä mukana olevia soluja tarttumaan verisuoniin tarvittaessa.

Glukokalyksin päätehtävä verisuonisysteemissä on ylläpitää endoteelisen homeostaasin ylläpitämistä.

Glysokalyksin rakenteen muutos verisuonen endoteelissä voi aiheuttaa veritulpan muodostumisen verisuonessa, estää veren virtausta verenkiertoelimen läpi ja siten vaikuttaa haitallisesti terveyteen.

Glukokalyksi ruuansulatuksessa

Toinen parhaiten kuvattu esimerkki ihmisten glukokalyksistä löytyy ruuansulatuksesta. Ohutsuolen vastuulla on imeä kaikki ravintoaineet, jotka tulevat syömästämme ruuasta.

Ravinteiden imeytymisestä vastaavissa ohutsuolen soluissa on monia pieniä laskosia, nimeltään mikrovillit.

Jokainen solu, joka muodostaa mikrovillit, on peitetty glykokalyksillä, joka koostuu mukopolysakkarideista (monimutkaisten sokerien pitkät ketjut) ja glykoproteiineista.

Siksi se tarjoaa lisäpinnan imeytymistä varten ja sisältää myös näiden solujen erittämät entsyymit, jotka ovat välttämättömiä ruuan pilkkomisen viimeisissä vaiheissa.

Joka kerta kun syömme, on vaara, että nautitaan haitallista materiaalia, joka voi ylittää suolen limakalvon.

Siksi ruuansulatuksen ja ravinteiden imeytymisen lisäksi suolen epiteelin glukokalyksin on myös täytettävä suojaesteen tehtävä haitallisten tuotteiden suodattamiseksi.

Muut glykokalyksin toiminnot

Glycocalyx täyttää myös muut toiminnot suojaamalla infektioita ja syöpää, solujen tarttumista, säätelemällä tulehdusta, hedelmöitystä ja alkion kehitystä.

Viitteet:

1. Costerton, JW, ja Irvin, RT (1981). Bakteerin glykokalyksi luonteeltaan ja sairaus. Vuosikatsaus mikrobiologiaan, 35, 299–324.
2. Egberts, HJA, Koninkx, JFJG, Dijk, JE Van, Mouwen, JMVM, Koninkx, JFJG, Dijk, JE Van, ja Mouwen, JMVM (1984). Ohutsuolen epiteelin glykokalyksin biologiset ja patobiologiset näkökohdat. Arvostelu. Eläinlääketieteellinen vuosineljännes, 6 (4), 186–199.
3. Johansson, M., Sjövall, H., & Hansson, G. (2013). Ruoansulatuskanavan limajärjestelmä terveydessä ja sairauksissa. Luontoarvostelut Gastroenterologia ja hepatologia, 10 (6), 352–361.
4. Kapellos, GE, ja Alexiou, TS (2013). Vauhdin ja massan kuljetuksen mallintaminen solujen biologisissa väliaineissa: molekyylisestä kudosvaa'alle. Julkaisussa SM Becker & AV Kuznetsov (toim.), Transport in Biological Media (s. 561). Academic Press (Elsevier).
5. Reitsma, S., Slaaf, DW, & Vink, H. (2007). Endoteelinen glykokalyksi: koostumus, toiminnot ja visualisointi. Pflügers Archiv - European Physiology Journal, 454, 345–359.
6. Robert, P., Limozin, L., Benoliel, A.-M., Pierres, A., ja Bongrand, P. (2006). Glycocalyx-säätely solujen adheesiossa. Solutekniikan periaatteissa. Academic Press.
7. Tarbell, JM, ja Peru, LM (2016). Glyokalyksi ja sen merkitys ihmislääketieteessä (katsaus). Journal of Internal Medicine, 280, 97 - 113.
8. Weinbaum, S., Tarbell, JM, ja Damiano, ER (2007). Endoteelisen glykokokalyksiikerroksen rakenne ja toiminta. Biolääketieteellisen tekniikan vuosikatsaus, 9, 121–167.
9. Wilkie, M. (2014). Glycocalyx: sumea takki säätelee nyt solujen signalointia. Peritoneal Dialysis International, 34 (6), 574–575.