Glükokalüsi omadused ja funktsioonid



The glükokalix see on süsivesikute rikastatud kiht, mis katab erinevat tüüpi rakkude, eriti bakterite ja inimese rakkude välispinna. See kaitsekate täidab rakule mitmeid olulisi funktsioone.

Põhimõtteliselt koosneb glükokalüks polüsahhariidahelatest (suhkrud), mis on seotud erinevate valgu- ja lipiidimolekulidega, moodustades seeläbi ühendid, mida nimetatakse vastavalt glükoproteiinideks ja glükolipiidideks. Tulemuseks on kiuline ja kleepuv võrk, mis on võimeline hüdraatuma.

Eukarüootsetes rakkudes võib glükokalüsi koostis olla raku tuvastamiseks kasutatav tegur.

Teisest küljest annab bakterirakkudes glükokalüsi kaitsva kihi peremehe tegurite vastu, tegelikult on glükokalüsi omamine seotud bakterite suutlikkusega infektsiooni tekitada..

Inimestel leitakse glükokalüsi veresoonte endoteelirakkude ja seedetrakti epiteelirakkude membraanidel..

Teisest küljest võib bakteriaalne glükokalüks ümbritseda üksikuid rakke või kolooniaid, moodustades nn bakteriaalse biokile (biofilm)..

Glucocalix bakterites

Bakteriaalse glükokalüsi struktuurilised omadused ja keemiline koostis erineb liigist sõltuvalt, kuid üldiselt võib see täiendav kate olla ühes kahest vormist:

Limos

Glükokalüsi loetakse lima kihiks, kui glükoproteiinimolekulid on rakuseinaga lahti seotud.

Sellise glükokalüsaadiga kaetud bakterid on kaitstud dehüdratsiooni ja toitainete kadumise eest.

Kapslid

Glycocalixit loetakse kapsliks, kui polüsahhariidid on raku seinale tugevamalt kinnitatud.

Kapslitel on kleepuv konsistents, mis lisaks kaitsele hõlbustab ka kleepumist keskkonna tahketele pindadele.

Baktereid, mis sisaldavad kapsleid, peetakse kapseldatuks ja neil on tavaliselt suurem patogeensus (võime põhjustada haigusi), sest kapslid kaitsevad baktereid, sealhulgas immuunsüsteemi fagotsüütilisi valgeliblesid..

Glucocalix inimestel

Inimestel on glükokalüsiin väga oluline veresoonte funktsiooni ja seedesüsteemi jaoks.

Glucocalix vaskulaarses endoteelis

Veresooned on tegelikult väikesed rakud. Tuubi sisemisi rakke nimetatakse endoteelirakkudeks ja nad peavad pidevalt vastu pidama nende vererõhku.

Selle takistamiseks tekitavad vaskulaarsed endoteelirakud limaskesta. Sellel glükokalüksil on ka ensüüme ja valke, mis aitavad vere koagulatsioonis osalevatel rakkudel vajaduse korral veresoonte külge kinni pidada..

Glükokalüsi peamine funktsioon veresoonte süsteemis on endoteeli homöostaasi säilitamine.

Glükokalüsi struktuuri muutumine veresoonte endoteelis võib põhjustada veresoonte moodustumist veresoones, takistades vereringet vereringesüsteemi kaudu ja sel viisil kahjustades tervist.

Glucocalix seedetraktis

Inimese glükokalüsi teine ​​kõige paremini kirjeldatud näide leidub seedesüsteemis. Õhukesed vastutavad kõigi toitainete eest, mis tulevad toidust, mida sööme.

Toitainete imendumise eest vastutavate peensoole rakkudel on palju väikseid voldeid, mida nimetatakse mikrovillideks.

Iga mikrovilli moodustav rakk on kaetud glükokalüsaadiga, mille moodustavad mukopolüsahhariidid (keeruliste suhkrute pikad ahelad) ja glükoproteiinid..

Seega annab see imendumiseks täiendava pinna ja hõlmab ka nende rakkude poolt sekreteeritud ensüüme, mis on toidu seedimise viimaste etappide jaoks olulised..

Iga kord, kui sööme, on oht sattuda kahjulikule materjalile, mis võib ületada soolestiku vooder.

Seetõttu peab sooleepiteeli glükokalüks lisaks seedetrakti funktsioonile ja toitainete imendumisele olema kaitsva barjäärina kahjulike toodete filtreerimiseks..

Glükokalüsi muud funktsioonid

Glycocalix täidab ka teisi funktsioone kaitseks infektsioonide ja vähi, rakkude adhesiooni, põletiku, viljastamise ja embrüonaalse arengu reguleerimise eest..

Viited:

  1. Costerton, J. W. & Irvin, R. T. (1981). Bakteriaalne glükokalüsiin looduses ja haiguses. Mikrobioloogia iga-aastane ülevaade, 35, 299-324.
  2. Egberts, H.J.A., Koninkx, J.F.J.G., Dijk, J. E. Van, Mouwen, J. M. V. V., Koninkx, J.F.J.G., Dijk, J. E. Van, & Mouwen, J. M.V.M. (1984). Väikese soole epiteeli glükokalüsi bioloogilised ja patobioloogilised aspektid. Läbivaatamine. Veterinaarkvartal, 6(4), 186-199.
  3. Johansson, M., Sjövall, H., ja Hansson, G. (2013). Seedetrakti limasüsteem tervises ja haigustes. Loodus Arvustused Gastroenteroloogia ja hepatoloogia, 10(6), 352-361.
  4. Kapellos, G. E., ja Alexiou, T. S. (2013). Momentumi ja massitranspordi modelleerimine rakulises bioloogilises keskkonnas: molekulaarsest kuni koe skaalani. S. M. Becker & A. V. Kuznetsov (toimetajad), Transport bioloogilises meedias (lk 561) Academic Press (Elsevier).
  5. Reitsma, S., Slaaf, D. W. & Vink, H. (2007). Endoteeli glükokalüks: koostis, funktsioonid ja visualiseerimine. Pflügers Archiv - Euroopa füsioloogia ajakiri, 454, 345-359.
  6. Robert, P., Limozin, L., Benoliel, A.-M., Pierres, A. ja Bongrand, P. (2006). Glycocalyx reguleerimine raku adhesioonile. Sisse Rakendustehnoloogia põhimõtted. Academic Press.
  7. Tarbell, J. M., & Cancel, L. M. (2016). Glükokalüks ja selle tähtsus inimmeditsiinis (ülevaade). Journal of Internal Medicine, 280, 97-113.
  8. Weinbaum, S., Tarbell, J. M., ja Damiano, E. R. (2007). Endoteliaalse glükokalüki kihi struktuur ja funktsioon. Iga-aastane ülevaade biomeditsiinitehnika kohta, 9, 121-167.
  9. Wilkie, M. (2014). Glycocalyx: Fuzzy Coat Now reguleerib raku signaalimist. Peritoneaalne dialüüsi rahvusvaheline, 34(6), 574-575.