Glycocalyx yra sudėtingas viršmembraninis kompleksas, kuris sudaro ploną apvalkalą ant gyvūnų ląstelių plazminės membranos ir bakterijų citoplazminių membranų paviršiaus. Terminas kilęs iš graikų ir lotynų žodžių glykys callum derinio, kuris pažodžiui reiškia „saldi stora oda“. Iš tiesų, glikokaliksas veikia kaip papildoma ląstelės membrana ir daugiausia sudaryta iš angliavandenių molekulių, tačiau skirtingai nuo plazminės membranos, ji turi minkštą, o ne ištisinę struktūrą.
Bendrosios charakteristikos
Glikokaliksas yra papildomas apsauginis sluoksnis ant ląstelės paviršiaus, kurį sudaro prie CPM prisijungusios b altymų, angliavandenių ir lipidų molekulės, taip pat išorinės b altymų dalys, įterptos į membraną. Tokios citologinės dangos pagrindas yra glikozidų (glikoproteinų ir proteoglikanų) tinklas.
TaigiTaigi, glikokaliksas yra labai įkrautas apvalkalas, praturtintas angliavandenių komponentais, kuris yra su membrana susijusių biologinių makromolekulių derinys. Šis sluoksnis tarnauja kaip papildomas barjeras tarp ląstelės ir aplinkos bei atlieka daugybę funkcijų, kurios skirstomos į stabilizuojančias, apsaugines ir specifines.
Glikokaliksas būdingas tik prokariotiniams organizmams ir gyvūnams. Augalų ląstelių membranos nesudaro tokio apvalkalo.
Funkcijos
Visas glikokalikso funkcijų rinkinys ląstelėse ir makroorganizmų audinių lygiu šiuo metu neapibrėžtas. Tačiau jau buvo nustatyta, kad šis sluoksnis:
- dalyvauja perduodant signalą iš tarpląstelinės aplinkos į tarpląstelinę aplinką;
- apsaugo citoplazminę membraną nuo streso ir mechaninio poveikio;
- užtikrina kai kurių ląstelių lipnumo savybes;
- veikia kaip atpažinimo veiksnys.
Bakterijose glikokaliksas prisitvirtina prie paviršiaus, apsaugo nuo drėgmės praradimo patekus į sausą aplinką ir apsaugo nuo antibakterinių medžiagų poveikio. Patogenuose šis sluoksnis gali neleisti imuninei sistemai aptikti patogeno.
Biocheminė sudėtis ir struktūra
Glycocalyx apima:
- proteoglikanai (glikozaminoglikanų grandinės, sujungtos su b altymo šerdimi) – susideda iš sindikanų, glipikanų, mimekanų, perlakano ir biglikanų;
- glikozaminoglikanai (linijiniai urono rūgšties ir heksozamino disacharidiniai polimerai) – 50–90% sudaro heparano sulfatas, taip pat dermatano sulfatas, chondroitino sulfatas, keratano sulfatas ir hialuronas;
- glikoproteinai, kurių sudėtyje yra rūgščių oligosacharidų ir sialo rūgščių;
- įvairūs tirpūs komponentai (b altymai, proteoglikanai ir kt.);
- molekulės, adsorbuotos ant membranos paviršiaus iš tarpląstelinės erdvės.
Glikokalikso biocheminių komponentų struktūra ir tikslus kiekis skiriasi priklausomai nuo ląstelės tipo, taip pat nuo vyraujančių fizinių ir mechaninių aplinkos sąlygų.
Naudojant specialius dažus, šį papildomą apvalkalą galima vizualizuoti naudojant elektroninę mikroskopiją.
Endotelinis hikokaliksas
Endotelinis glikokaliksas – tai sluoksnis, kuriame gausu angliavandenių, išklojantis kraujagyslių šviesinį paviršių ir suformuojantis gana storą (apie 500 nanometrų) neląstelinę membraną, atliekančią funkcijas ne tik citologiniu, bet ir audinių lygmeniu. Šią struktūrą Luft pirmą kartą atrado prieš 40 metų.
Dabar nustatyta, kad endotelio glikokaliksas yra pagrindinis kraujagyslių pralaidumą lemiantis veiksnys. Kalbant apie kraujotaką, jis turi iš dalies neigiamą krūvį, kuris neleidžia pernelyg įsisavinti ląstelinio albumino. Glikokaliksas taip pat veikia kaip mechaninė endotelio apsauga.
