Glikokaliks je kompleksen supramembranski kompleks, ki tvori tanko lupino na površini plazemske membrane živalskih celic in bakterijskih citoplazemskih membran. Izraz izvira iz kombinacije grške in latinske besede glykys callum, kar dobesedno pomeni "sladka debela koža". Dejansko glikokaliks deluje kot dodatna celična membrana in je zgrajena predvsem iz molekul ogljikovih hidratov, vendar ima za razliko od plazemske membrane dlakavo in ne neprekinjeno strukturo.
Splošne značilnosti
Glikokaliks je dodatna zaščitna plast na celični površini, ki jo tvorijo molekule beljakovin, ogljikovih hidratov in lipidov, vezanih na CPM, ter zunanji deli beljakovin, vgrajenih v membrano. Osnova takega citološkega pokrova je mreža glikozidov (glikoproteinov in proteoglikanov).
TorejTako je glikokaliks zelo nabita lupina, obogatena z ogljikovimi hidrati, ki je kombinacija bioloških makromolekul, povezanih z membrano. Ta plast služi kot dodatna ovira med celico in okoljem in opravlja številne funkcije, ki jih delimo na stabilizacijske, zaščitne in specifične.
Glikokaliks je značilen samo za prokariontske organizme in živali. Rastlinske celične membrane ne tvorijo takšne lupine.
Funkcije
Celoten nabor funkcij glikokaliksa v celicah in na tkivni ravni makroorganizmov trenutno ni opredeljen. Vendar je bilo že ugotovljeno, da ta plast:
- sodeluje pri prenosu signala iz zunajceličnega okolja v znotrajcelično okolje;
- ščiti citoplazemsko membrano pred stresom in mehanskimi vplivi;
- zagotavlja lepilne lastnosti za nekatere celice;
- deluje kot faktor prepoznavanja.
Pri bakterijah glikokaliks zagotavlja pritrditev na površino, preprečuje izgubo vlage, ko vstopi v suho okolje, in ščiti pred delovanjem antibakterijskih snovi. Pri patogenih lahko ta plast prepreči, da bi imunski sistem zaznal patogena.
Biokemična sestava in struktura
Glikokaliks vključuje:
- proteoglikani (verige glikozaminoglikanov, povezanih z beljakovinskim jedrom) - sestavljajo sindikani, glipikani, mimekan, perlakan in biglikani;
- glikozaminoglikani (linearni disaharidni polimeri uronske kisline in heksozamina) - za 50-90% so sestavljeni iz heparan sulfata in vključujejo tudi dermatan sulfat, hondroitin sulfat, keratan sulfat in hialuronan;
- glikoproteini, ki vsebujejo kisle oligosaharide in sialične kisline;
- različne topne komponente (beljakovine, proteoglikani itd.);
- molekule, adsorbirane na površini membrane iz zunajceličnega prostora.
Struktura in natančna vsebnost biokemičnih komponent glikokaliksa se razlikujeta glede na vrsto celice, pa tudi od prevladujočih fizičnih in mehanskih okoljskih pogojev.
Uporaba posebnih barvil omogoča vizualizacijo te dodatne lupine z uporabo elektronske mikroskopije.
Endotelijski hikokaliks
Endotelijski glikokaliks je plast, bogata z ogljikovimi hidrati, ki obloži luminalno površino krvnih žil in tvori precej debelo (približno 500 nanometrov) brezcelično membrano, ki opravlja funkcije ne le na citološki, ampak tudi na tkivni ravni. To strukturo je Luft prvič odkril pred 40 leti.
Ugotovljeno je, da je endotelijski glikokaliks ključni dejavnik vaskularne prepustnosti. Kar zadeva pretok krvi, ima delno negativen naboj, ki preprečuje prekomerno absorpcijo celičnega albumina. Glikokaliks deluje tudi kot mehanska zaščita za endotelij.
