Glycocalyx er et komplekst supramembrankompleks, der danner en tynd skal på overfladen af plasmamembranen af dyreceller og bakterielle cytoplasmatiske membraner. Udtrykket kommer fra en kombination af de græske og latinske ord glykys callum, som bogstaveligt betyder "sød tyk hud". Glykokalyxen fungerer faktisk som en ekstra cellemembran og er hovedsageligt opbygget af molekyler af kulhydratkarakter, men i modsætning til plasmamembranen har den en fleecy snarere end en kontinuerlig struktur.
Generelle karakteristika
Glycocalyx er et yderligere beskyttende lag på celleoverfladen, dannet af molekyler af proteiner, kulhydrater og lipider, der er knyttet til CPM'en, såvel som af de ydre dele af proteiner indlejret i membranen. Grundlaget for en sådan cytologisk dækning er et netværk af glykosider (glykoproteiner og proteoglycaner).
SåSåledes er glycocalyx en højt ladet skal beriget med kulhydratkomponenter, som er en kombination af biologiske makromolekyler forbundet med membranen. Dette lag fungerer som en yderligere barriere mellem cellen og miljøet og udfører mange funktioner, som er opdelt i stabiliserende, beskyttende og specifikke.
Glycocalyx er kun karakteristisk for prokaryote organismer og dyr. Plantecellemembraner danner ikke sådan en skal.
Funktioner
Det fulde sæt af funktioner af glycocalyx i celler og på vævsniveau af makroorganismer er i øjeblikket ikke defineret. Det er dog allerede fastslået, at dette lag:
- deltager i sign altransduktion fra det ekstracellulære miljø til det intracellulære miljø;
- beskytter den cytoplasmatiske membran mod stress og mekaniske påvirkninger;
- giver klæbende egenskaber til nogle celler;
- fungerer som en genkendelsesfaktor.
I bakterier giver glycocalyx'en vedhæftning til overfladen, forhindrer fugttab, når den kommer ind i et tørt miljø, og beskytter mod virkningen af antibakterielle stoffer. Hos patogener kan dette lag forhindre immunsystemet i at opdage patogenet.
Biokemisk sammensætning og struktur
Glycocalyx inkluderer:
- proteoglycaner (kæder af glycosaminoglycaner forbundet til en proteinkerne) - består af syndikaner, glypicaner, mimekaner, perlacaner og biglykaner;
- glycosaminoglycaner (lineære disaccharidpolymerer af uronsyre og hexosamin) - med 50-90% er sammensat af heparansulfat og inkluderer også dermatansulfat, chondroitinsulfat, keratansulfat og hyaluronan;
- glykoproteiner, der indeholder sure oligosaccharider og sialinsyrer;
- forskellige opløselige komponenter (proteiner, proteoglykaner osv.);
- molekyler adsorberet på overfladen af membranen fra det ekstracellulære rum.
Strukturen og det nøjagtige indhold af de biokemiske komponenter i glycocalyx varierer afhængigt af celletypen samt de fremherskende fysiske og mekaniske miljøforhold.
Brugen af specielle farvestoffer gør det muligt at visualisere denne ekstra skal ved hjælp af elektronmikroskopi.
Endotelial Hycocalyx
Endotelial glycocalyx er et lag rigt på kulhydrater, der beklæder blodkarrenes luminale overflade og danner en ret tyk (ca. 500 nanometer) acellulær membran, der udfører funktioner ikke kun på det cytologiske, men også på vævsniveau. Denne struktur blev først opdaget af Luft for 40 år siden.
Det er nu fastslået, at den endoteliale glycocalyx er en nøgledeterminant for vaskulær permeabilitet. Med hensyn til blodgennemstrømning har den en delvis negativ ladning, som forhindrer overdreven absorption af cellulært albumin. Glykokalyxen fungerer også som en mekanisk beskyttelse af endotelet.
