Funkcie Glycocálixu, ktoré spĺňa, a komponenty

On Glycochalix ani glukocálix Je to bunkový kryt zložený hlavne z uhľohydrátov (uhľohydrátov), ​​ktorý chráni a pokrýva plazmatickú membránu určitých protozoa, niektoré endoteliálne bunky a mnoho druhov baktérií.

Táto vonkajšia vrstva, veľmi náchylná na hydratáciu, sa v podstate tvorí z polysacharidov, ktoré tvoria sacharidové časti integrálnej membránovej glykoproteínov, glykolipidov a proteoglykánov spojených s vonkajšou vrstvou plazmatickej membrány a/alebo bunkovej steny.

Glycochalix niektorých baktérií sa môže vyskytnúť veľmi úhľadne a vytvára kapsulu, ktorá obklopuje bunku. Tu sa pozoruje v baktérii B. Subtilis. Glycochalix sa pozoruje ako vlasy okolo membrány

Presné zloženie glukocálixu, ako aj jeho štruktúry, závisí od typu zvažovaného špecifického bunky, ako aj od fyzikálno -chemických a mechanických podmienok, na ktoré je uvedená bunka podrobená v čase, keď sa analyzuje.

Glycochalix plní rôzne funkcie na bunkovej úrovni, vrátane fixovania na rôzne povrchy, ochrany pred škodlivými činidlami a prevencia pred vysušením (v baktériách), regulácie vaskulárnej priepustnosti a prenosu fyzických síl do cytoskeletu (v eukaryotes).

[TOC]

Kde je to a čo funguje, glycocálix plní?

Mnoho buniek v prírode má glykocalix, ale medzi nimi sú veľmi obzvlášť prokaryoty, ako sú baktérie a eukaryoty, ako sú vaskulárne endotelové bunky zvierat s obehovým systémom s obehovým systémom.

Potom existujú najrelevantnejšie príklady medzi živými bytosťami, ktoré sú známe:

Glycochalix v prokaryotoch

Rôzne formy, ktoré môže glykocalix mať v bakteriálnej bunke 1) pevná, ktorá vytvára definovanú kapsulu; 2) amorfná hmota, ako bahno; 3) biofilm alebo biofilm (zdroj: ytambe, cez Wikimedia Commons)

Prokaryoty sú reprezentované baktériami a oblúkmi. Oba typy jednobunkových organizmov zvyčajne vykazujú komplexné zábaly, ktoré plnia veľmi dôležité funkcie, pokiaľ ide o zachovanie ich integrity.

Glykalix baktérií bol pravdepodobne najviac študovaný prokaryotes, takže je známe, že v závislosti od podmienok rastu a výživy môžu tieto bunky modifikovať nielen zloženie, ale aj vzhľad a/alebo textúru vášho glykochalixu.

Mnohé z nich sú druhy oblúkov a baktérií, ktoré prezentujú glykocálix, medzi ktorých rôzne funkcie sú:

Môže vám slúžiť: exocytóza: proces, typy, funkcie a príklady

- Bariéra na ochranu životného prostredia

- Stabilita

- Mobilita

- Adhézia na biotické alebo abiotické povrchy

- Formácia biople alebo Biofilmy

- Komunikácia s okolitým prostredím s inými bunkami v okolí

- Založenie infekcií

- Únik imunitného systému organizmov, na ktoré infikujú

- Okrem iného

• Čo je biofilm?

Pre určité druhy baktérií je bežné.

Tieto filmy umožňujú adhézii bakteriálnych spoločenstiev pevné povrchy, súčasne, ktoré chránia bunky obsiahnuté pred mnohými vonkajšími látkami.

V Biofilmy Bunky komunity môžu navzájom ľahšie komunikovať prostredníctvom procesu zvaného Snímanie kvórum, čo znamená produkciu a uvoľňovanie signalizačných molekúl do extracelulárneho prostredia, ktoré pri dosiahnutí určitej koncentrácie môžu vyvolať zmeny v genetickej expresii mnohých buniek súčasne.

Táto intercelulárna komunikačná kapacita okrem schopnosti výmeny genetického materiálu umožňuje vývoj antibiotických rezistencií, takže vytvorenie týchto filmov môže byť veľkou výhodou pre patogénne mikróby.

Glycochalix v eukaryotoch

Veľké množstvo eukaryotických buniek tajomstiev glykocalixu okolo neho a pre mnoho mnohobunkových organizmov je to prítomnosť nevyhnutná pre medzibunkovú komunikáciu a adhéziu.

Napríklad u ľudí a iných cicavcov vykonáva Glycochalix dôležité funkcie z hľadiska vaskulárnych a tráviacich systémov.

• Vo vaskulárnom systéme

Endotelové bunky, tj tie, ktoré majú vnútornú časť „potrubí“, ktoré tvoria vaskulárny systém, zažívajú rôzne sily a typy stresu, čo prekonávajú vďaka výrobe glykocalixu, ktorý tlmí rôzne sily a tlaky.

Glykocalálixom, ktorý, podobne ako baktérie, tvorí želatínovú a hrubú vrstvu okolo plazmatickej membrány endotelových buniek, sú tieto bunky schopné spojiť sa s ostatnými, ktoré sú transportované v krvi, ako je to v prípade leukocytov a trombocytov, veľmi dôležité na koaguláciu.

• V tráviacom systéme

Mikrovetérity, ktoré majú vnútornú časť tenkého čreva, osoby zodpovedné za absorpciu živín počas trávenia, vylučujú okolo nich glykochalx, ktorý im umožňuje chrániť sa pred stresom, na ktorý sú neustále vystavení črevnému prostrediu, najmä vo vzťahu na prítomnosť látok s extrémne nízkym pH (kyseliny).

Môže vám slúžiť: fibroblastyIlustratívna schéma črevných mikrovingov (zdroj: McOrtnghh, Via Wikimedia Commons)

Zároveň sa zistilo, že niektoré z enzýmov potrebných na rozklad a absorpciu živín z potravín sú prítomné v Glycochalixe, teda ich význam.

Mnoho ďalších eukaryotických buniek vylučuje okolo nich glycochalix, ktorý formuje, ako aj v baktériách, amorfná vrstva podobná gélu. Niektoré ďalšie funkcie, ktoré táto vrstva môže hrať, zahŕňajú:

- Bunkové značenie (rozpoznaním vzorov glykozylácie na bunkovom povrchu)

- Vyvolanie rastových faktorov

- Ochrana buniek pred exogénnymi fyzikálnymi látkami alebo tlakmi

- Uľahčenie pohybu a posunu buniek

- Bunková adhézia

- Prenos mechanických síl vyvíjaných na bunku smerom k vnútornému cytoskeletu

Komponenty glykokalixu

Glycalix, ako už bolo spomenuté, pozostáva z vláknitej siete zloženej z „prameňov“ cukrov a proteínov, ktoré sa navzájom viažu, čo vedie k hustej a lepkavej vrstve, ktorá je schopná hydratovať vo vodnom prostredí.

Preto viac alebo menej všeobecné zložky tohto extracelulárneho krytu sú hlavne glykoproteíny, glukolipidy a proteoglykány, jeho zloženie z hľadiska cukrov sa medzi rôznymi bunkami významne líši.

Štruktúra proteoglykánu (Zdroj: od Mfigueiredo - vlastné dielo, CC BY -SA 3.0, https: // commons.Wikimedia.org/w/index.Php?Curid = 7604968, cez Wikimedia Commons)

Natoľko, že rozpoznávanie buniek u mnohých zvierat závisí od identifikácie špecifických vzorcov glykozylácie na povrchu buniek, nielen vlastní, ale aj cudzie a potenciálne nebezpečné.

Napríklad v endoteliálnych bunkách sa zloženie endoteliálnych buniek neustále líši, ako aj ich hrúbka, pretože je v dynamickej rovnováhe so zložkami, ktoré prúdia v krvi.

Môže vám slúžiť: cytosol: zloženie, štruktúra a funkcie

Proteoglykány

Proteoglykány sú dôležitou súčasťou glykocalixu, mnohí autori ich naznačujú ako hlavnú „kostru“ tejto vrstvy.

Tieto molekuly pozostávajú z proteínového jadra s premenlivou veľkosťou, do ktorej variabilné počty glykozaminoglykánových reťazcov sa zase zkladá rôznymi typmi cukrov.

Proteínové jadro umožňuje spojenie medzi molekulou a bunkovou membránou, buď transmembranálnymi hydrofóbnymi segmentmi alebo prítomnosťou kotvy glykozylfosfatidylinozitolu (GPI, v eukaryotoch).

Medzi reťazcami glukozaminoglykánov, ktoré môžu byť prítomné v proteoglykánoch, patrí heparán sulfát, chondroitín sulfát, sulfát dermatan, kyselina sulfát keratan a kyselina hyalurónová; Všetky obsahujú kyselinu uronovú a hexozamín.

Glykoproteíny

Glykoproteíny sú tiež veľmi hojné molekuly v Glykocalixe. Pozostávajú tiež z „zdobených“ proteínov s jednoduchými alebo rozvetvenými reťazcami cukrov s rôznymi dĺžkami. Niektoré z týchto proteínov majú cytoplazmatické chvosty, zatiaľ čo iné majú iba transmarketové segmenty.

Niektoré rozpustné komponenty

V závislosti od typu organizmu môže byť glycochalix niektorých buniek obohatený o rozpustné faktory, ktoré sú prítomné aj v bunkovom prostredí. Napríklad vo vaskulárnom endoteli môže Glycochalix obsahovať albumín, mukoidy a iné rozpustné proteíny, ako aj ióny a iné malé molekuly.

Odkazy

1. Alberts, b., Bray, D., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Základná bunková biológia. Girlandská veda.
2. Cooper, G. M., & Hausman, R. A. (2004). Bunka: Priblížte sa molekulárne. Medicinska Naklada.
3. Costerton, J. W., Irvin, r. Tón., & Cheng, K. J. (1981). Bakteriálny glykocalyx v prírode a chorobe. Ročné prehľady v mikrobiológii, 35 (1), 299-324.
4. Retuyst, alebo. (2014). Glykocalyx: Fuzzy kabát teraz reguluje bunkovú signalizáciu. Peritoneal Dialysis International, 34 (6), 574-575.
5. Egberts, h. J. Do., Koninkx, J. F. J. G., Van dijk, j. A., & Mouwen, J. M. Vložka. M. (1984). Biologické a patobiologické aspekty glykocalyxu tenkého čreva epitelu. Recenzia. Veterinárny štvrťrok, 6 (4), 186-199.
6. Harriott, m. M. (2019). Biofilmy a antibiotiká.
7. Reitsma, s., Slaaf, D. W., Vink, h., Van Zandvoort, m. Do., & Oude Egbrink, m. G. (2007). Endotelial Glykocalyx: Zloženie, funkcia a vizualizácia. Pflügers Archiv-Európan Journal of Physiology, 454 (3), 345-359.
8. Robert, P., Limozín, l., Benoliel, a. M., Pierres, a., & Bongrand, P. (2006). Regulácia regulácie bunkovej adhézie glykocalyxu. V princípoch bunkového inžinierstva (str. 143-169). Akademická tlač.