Ciri-ciri dan Fungsi Glucocalyx



The glucocalix ia adalah lapisan karbohidrat diperkayakan yang meliputi bahagian luar pelbagai jenis sel, terutamanya bakteria dan sel manusia. Lapisan perlindungan ini memenuhi beberapa fungsi penting untuk sel.

Pada asasnya, glycocalyx terdiri daripada rantaian polisakarida (gula) kepada beberapa molekul protein dan lipid, sehingga membentuk persatuan dipanggil glycoproteins dan glikolipid, masing-masing. Hasilnya adalah rangkaian berserat dan melekit dengan keupayaan untuk menghidrat.

Dalam sel eukariotik, komposisi glycocalyx mungkin merupakan faktor yang digunakan untuk pengiktirafan sel.

Sementara itu, dalam sel bakteria, glycocalyx ini menyediakan lapisan perlindungan terhadap faktor-faktor tuan rumah sebenarnya memiliki glycocalyx yang dikaitkan dengan keupayaan bakteria untuk mewujudkan jangkitan.

Pada manusia, glycocalyx didapati pada membran sel-sel endothelial vaskular dan sel epitelium saluran penghadaman.

Sebaliknya, glycocalyx bakteria boleh mengelilingi sel atau koloni individu, membentuk biofilm bakteria (biofilm).

Glucocalix dalam bakteria

Ciri-ciri struktur dan komposisi kimia glycocalyx bakterinya berbeza mengikut spesies, tetapi secara amnya salutan tambahan ini boleh didapati dalam satu daripada dua bentuk:

Limos

Glycocalyx dianggap sebagai lapisan lendir apabila molekul glikoprotein longgar dikaitkan dengan dinding sel.

Walau bagaimanapun, bakteria yang diliputi dengan jenis glisokali ini dilindungi daripada dehidrasi dan kehilangan nutrien.

Kapsul

Glycocalix dianggap sebagai kapsul apabila polysaccharides lebih rapat dengan dinding sel.

Kapsul mempunyai konsistensi melekit yang, sebagai tambahan kepada perlindungan, juga memudahkan lekatan ke permukaan pepejal alam sekitar.

Bakteria mempunyai kapsul terkandung dipertimbangkan, dan umumnya mempunyai kepatogenan yang lebih tinggi (keupayaan untuk menyebabkan penyakit), bahawa kapsul melindungi bakteria, termasuk sel-sel putih phagocytic sistem imun.

Glucocalix pada manusia

Pada manusia, glycocalyx sangat penting untuk fungsi vaskular dan sistem pencernaan.

Glukocalix dalam endotelium vaskular

Pembuluh darah sebenarnya adalah tiub kecil yang diperbuat daripada sel. Sel-sel di dalam tiub dipanggil sel endothelial dan mesti menahan tekanan darah yang terus mengalir ke atasnya.

Untuk menentang ini, sel-sel endothelial vaskular menghasilkan lapisan mucilaginous. Glycocalyx ini juga mempunyai enzim dan protein yang membantu sel yang terlibat dalam pembekuan darah untuk mematuhi saluran darah apabila perlu.

Fungsi utama glycocalyx dalam sistem vaskular adalah untuk mengekalkan homeostasis endothelium.

Mengubah struktur glycocalyx pada endothelium vaskular boleh menyebabkan pembentukan darah beku dalam saluran darah, menghalang aliran darah melalui sistem peredaran darah dan dengan itu mempunyai kesan kesihatan yang merosakkan.

Glucocalix dalam saluran penghadaman

Contoh terbaik yang digambarkan oleh glycocalyx pada manusia terdapat dalam sistem pencernaan. Usus kecil bertanggungjawab untuk menyerap semua nutrien yang berasal dari makanan yang kita makan.

Sel-sel usus kecil yang bertanggungjawab untuk menyerap nutrien mempunyai banyak lipatan kecil yang dipanggil microvilli.

Setiap sel yang membentuk microvilli ditutup dengan glycocalyx, yang dibentuk oleh mukopolysaccharides (rantai panjang gula kompleks) dan glikoprotein.

Oleh itu, ia memberikan permukaan tambahan untuk penyerapan dan juga termasuk enzim yang dirembeskan oleh sel-sel ini yang penting untuk langkah terakhir pencernaan makanan.

Setiap kali kita makan ada risiko meminum bahan berbahaya yang boleh menyeberang lapisan usus.

Oleh itu, sebagai tambahan kepada fungsi pencernaan dan penyerapan nutrien, glycocalyx epitelium usus perlu juga memenuhi fungsi halangan pelindung untuk menapis bahan berbahaya.

Fungsi glycocalyx lain

Glycocalix juga memenuhi fungsi lain dalam pertahanan terhadap jangkitan dan kanser, lekatan sel, peraturan peradangan, persenyawaan dan pembangunan embrio.

Rujukan:

  1. Costerton, J. W., & Irvin, R. T. (1981). Glycocalyx bakteria dalam alam semula jadi dan penyakit. Kajian Tahunan Mikrobiologi, 35, 299-324.
  2. Egberts, H. J. A., Koninkx, J. F. J. G., Dijk, J. E. Van, Mouwen, J. M. V. M., Koninkx, J. F. J. G., Dijk, J. E. Van, & Mouwen, J. M. V. M. (1984). Aspek biologi dan pathobiologi daripada glycocalyx epitel usus kecil. Kajian semula. Quarterly Veterinar, 6(4), 186-199.
  3. Johansson, M., Sjövall, H., & Hansson, G. (2013). Sistem lendir gastrousus dalam kesihatan dan penyakit. Alam Ulasan Gastroenterologi & Hepatologi, 10(6), 352-361.
  4. Kapellos, G. E., & Alexiou, T. S. (2013). Pemodelan Momentum dan Pengangkutan Massa dalam Media Biologi Selular: Dari Molekul ke Skala Tisu. Di S. M. Becker & A. V. Kuznetsov (Eds.), Pengangkutan di Media Biologi (p 561) Akademik Akhbar (Elsevier).
  5. Reitsma, S., Slaaf, D. W., & Vink, H. (2007). Glycocalyx endothelial: komposisi, fungsi, dan visualisasi. Pflügers Archiv - Jurnal Fisiologi Eropah, 454, 345-359.
  6. Robert, P., Limozin, L., Benoliel, A.-M., Pierres, A., & Bongrand, P. (2006). Peraturan Glikococcal adhesi sel. In Prinsip Kejuruteraan Selular. Akademik Akhbar.
  7. Tarbell, J. M., & Batal, L. M. (2016). Glycocalyx dan kepentingannya dalam perubatan manusia (Kajian semula). Jurnal Perubatan Dalaman, 280, 97-113.
  8. Weinbaum, S., Tarbell, J. M., & Damiano, E. R. (2007). Struktur dan Fungsi Lapisan Glycocalyx Endothelial. Tinjauan Tahunan Kejuruteraan Bioperubatan, 9, 121-167.
  9. Wilkie, M. (2014). Glycocalyx: The Coat Fuzzy Now Regulates Signal Cell. Peritoneal Dialysis International, 34(6), 574-575.