გლიკოკალიქსი არის რთული სუპრამემბრანული კომპლექსი, რომელიც ქმნის თხელ გარსს ცხოველური უჯრედების პლაზმური მემბრანის ზედაპირზე და ბაქტერიული ციტოპლაზმური მემბრანების ზედაპირზე. ტერმინი მომდინარეობს ბერძნული და ლათინური სიტყვების glykys callum კომბინაციიდან, რაც სიტყვასიტყვით ნიშნავს "ტკბილ სქელ კანს". მართლაც, გლიკოკალიქსი მოქმედებს როგორც დამატებითი უჯრედის მემბრანა და აგებულია ძირითადად ნახშირწყლების ბუნების მოლეკულებისგან, მაგრამ პლაზმური მემბრანისგან განსხვავებით, მას აქვს რბილობი და არა უწყვეტი სტრუქტურა.
ზოგადი მახასიათებლები
გლიკოკალიქსი არის დამატებითი დამცავი ფენა უჯრედის ზედაპირზე, რომელიც წარმოიქმნება CPM-ზე მიმაგრებული ცილების, ნახშირწყლებისა და ლიპიდების მოლეკულებით, აგრეთვე მემბრანაში ჩაშენებული ცილების გარე ნაწილებით. ასეთი ციტოლოგიური საფარის საფუძველია გლიკოზიდების ქსელი (გლიკოპროტეინები და პროტეოგლიკანები).
ასე რომამრიგად, გლიკოკალიქსი არის ძლიერ დამუხტული გარსი, გამდიდრებული ნახშირწყლების კომპონენტებით, რომელიც წარმოადგენს მემბრანასთან დაკავშირებული ბიოლოგიური მაკრომოლეკულების ერთობლიობას. ეს ფენა ემსახურება როგორც დამატებით ბარიერს უჯრედსა და გარემოს შორის და ასრულებს მრავალ ფუნქციას, რომლებიც იყოფა სტაბილიზაციად, დამცავად და სპეციფიკურად.
გლიკოკალიქსი დამახასიათებელია მხოლოდ პროკარიოტული ორგანიზმებისა და ცხოველებისთვის. მცენარეული უჯრედის მემბრანები არ ქმნიან ასეთ გარსს.
ფუნქციები
გლიკოკალიქსის ფუნქციების სრული ნაკრები უჯრედებში და მაკროორგანიზმების ქსოვილის დონეზე ამჟამად არ არის განსაზღვრული. თუმცა, უკვე დადგენილია, რომ ეს ფენა:
- მონაწილეობს სიგნალის გადაცემაში უჯრედგარე გარემოდან უჯრედშიდა გარემოში;
- იცავს ციტოპლაზმურ მემბრანას სტრესისა და მექანიკური გავლენისგან;
- უძლევს წებოვან თვისებებს ზოგიერთ უჯრედს;
- მოქმედებს როგორც აღიარების ფაქტორი.
ბაქტერიებში გლიკოკალიქსი უზრუნველყოფს ზედაპირზე მიმაგრებას, ხელს უშლის ტენის დაკარგვას მშრალ გარემოში მოხვედრისას და იცავს ანტიბაქტერიული ნივთიერებების მოქმედებისგან. პათოგენებში ამ ფენას შეუძლია ხელი შეუშალოს იმუნურ სისტემას პათოგენის გამოვლენაში.
ბიოქიმიური შემადგენლობა და სტრუქტურა
გლიკოკალიქსი მოიცავს:
- პროტეოგლიკანები (გლიკოზამინოგლიკანების ჯაჭვები, რომლებიც დაკავშირებულია ცილის ბირთვთან) - შედგება სინდიკანებისგან, გლიპიკანებისგან, მიმეკანისგან, პერლაკანისგან და ბიგლიკანებისგან;
- გლიკოზამინოგლიკანები (ურონის მჟავისა და ჰექსოსამინის ხაზოვანი დისაქარიდის პოლიმერები) - 50-90-ით% შედგება ჰეპარანის სულფატისაგან და ასევე მოიცავს დერმატანის სულფატს, ქონდროიტინის სულფატს, კერატანის სულფატს და ჰიალურონანს;
- გლიკოპროტეინები, რომლებიც შეიცავს მჟავა ოლიგოსაქარიდებს და სიალიუმის მჟავებს;
- სხვადასხვა ხსნადი კომპონენტი (ცილები, პროტეოგლიკანები და ა.შ.);
- მოლეკულები ადსორბირდება მემბრანის ზედაპირზე უჯრედგარე სივრციდან.
გლიკოკალიქსის ბიოქიმიური კომპონენტების სტრუქტურა და ზუსტი შემცველობა განსხვავდება უჯრედის ტიპისა და გაბატონებული ფიზიკური და მექანიკური გარემო პირობების მიხედვით.
სპეციალური საღებავების გამოყენება შესაძლებელს ხდის ამ დამატებითი გარსის ვიზუალიზაციას ელექტრონული მიკროსკოპის გამოყენებით.
ენდოთელური ჰიკოკალიქსი
ენდოთელური გლიკოკალიქსი არის ნახშირწყლებით მდიდარი ფენა, რომელიც ფარავს სისხლძარღვების სანათურ ზედაპირს და ქმნის საკმაოდ სქელ (დაახლოებით 500 ნანომეტრი) უჯრედულ მემბრანას, რომელიც ასრულებს ფუნქციებს არა მხოლოდ ციტოლოგიურ, არამედ ქსოვილის დონეზე. ეს სტრუქტურა პირველად ლუფტმა 40 წლის წინ აღმოაჩინა.
ახლა დადგენილია, რომ ენდოთელური გლიკოკალიქსი არის სისხლძარღვთა გამტარიანობის ძირითადი განმსაზღვრელი. რაც შეეხება სისხლის ნაკადს, მას აქვს ნაწილობრივ უარყოფითი მუხტი, რაც ხელს უშლის უჯრედული ალბუმინის გადაჭარბებულ შეწოვას. გლიკოკალიქსი ასევე მოქმედებს როგორც ენდოთელიუმის მექანიკური დაცვა.
