Glycocalyx เป็นคอมเพล็กซ์เหนือเมมเบรนที่ซับซ้อนที่สร้างเปลือกบาง ๆ บนพื้นผิวของพลาสมาเมมเบรนของเซลล์สัตว์และเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรีย คำนี้มาจากการรวมกันของคำภาษากรีกและละติน glykys callum ซึ่งแปลว่า "ผิวหนาหวาน" อย่างแท้จริง แท้จริงแล้ว glycocalyx ทำหน้าที่เป็นเยื่อหุ้มเซลล์เพิ่มเติมและสร้างขึ้นจากโมเลกุลของคาร์โบไฮเดรตตามธรรมชาติเป็นหลัก แต่แตกต่างจากเมมเบรนในพลาสมาตรงที่มีลักษณะเป็นขนมากกว่าโครงสร้างที่ต่อเนื่อง
ลักษณะทั่วไป
Glycocalyx เป็นชั้นป้องกันเพิ่มเติมบนผิวเซลล์ ซึ่งเกิดขึ้นจากโมเลกุลของโปรตีน คาร์โบไฮเดรต และไขมันที่ติดอยู่กับ CPM รวมถึงโดยส่วนนอกของโปรตีนที่ฝังอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ พื้นฐานของการปกคลุมเซลล์วิทยาดังกล่าวคือเครือข่ายของไกลโคไซด์ (ไกลโคโปรตีนและโปรตีโอไกลแคน)
โซดังนั้น glycocalyx จึงเป็นเปลือกที่มีประจุสูงซึ่งอุดมไปด้วยส่วนประกอบของคาร์โบไฮเดรต ซึ่งเป็นการรวมกันของโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยาที่เกี่ยวข้องกับเมมเบรน เลเยอร์นี้ทำหน้าที่เป็นอุปสรรคเพิ่มเติมระหว่างเซลล์และสิ่งแวดล้อม และทำหน้าที่หลายอย่าง ซึ่งแบ่งออกเป็นการทำให้เสถียร การป้องกัน และเฉพาะ
Glycocalyx เป็นลักษณะเฉพาะสำหรับสิ่งมีชีวิตและสัตว์ที่เป็นโปรคาริโอตเท่านั้น เยื่อหุ้มเซลล์พืชไม่ก่อตัวเป็นเปลือก
ฟังก์ชั่น
ชุดฟังก์ชันทั้งหมดของไกลโคคาลิกในเซลล์และที่ระดับเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตมหภาคยังไม่ได้กำหนดไว้ อย่างไรก็ตาม มันถูกกำหนดไว้แล้วว่าเลเยอร์นี้:
- มีส่วนร่วมในการส่งสัญญาณจากสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์ไปยังสภาพแวดล้อมภายในเซลล์
- ปกป้องเยื่อหุ้มไซโตพลาสซึมจากความเครียดและอิทธิพลทางกล
- ให้คุณสมบัติการยึดติดสำหรับบางเซลล์
- ทำหน้าที่รับรู้
ในแบคทีเรีย ไกลโคคาไลซ์จะยึดติดกับพื้นผิว ป้องกันการสูญเสียความชื้นเมื่อเข้าสู่สภาพแวดล้อมที่แห้ง และป้องกันการกระทำของสารต้านแบคทีเรีย ในเชื้อโรค ชั้นนี้สามารถป้องกันระบบภูมิคุ้มกันจากการตรวจหาเชื้อโรคได้
องค์ประกอบและโครงสร้างทางชีวเคมี
Glycocalyx รวม:
- โปรตีโอไกลแคน (สายโซ่ของไกลโคซามิโนไกลแคนที่เชื่อมต่อกับแกนโปรตีน) - ประกอบด้วยซินดิแคนส์ ไกลปิแคน มิมีแคน เปอร์ลาแคน และบิ๊กไลแคน
- glycosaminoglycans (พอลิเมอร์ไดแซ็กคาไรด์เชิงเส้นของกรดยูริกและเฮกโซซามีน) - โดย 50-90% ประกอบด้วย heparan sulfate และยังรวมถึง dermatan sulfate, chondroitin sulfate, keratan sulfate และ hyaluronan;
- ไกลโคโปรตีนที่มีกรดโอลิโกแซ็กคาไรด์และกรดเซียลิก
- ส่วนประกอบที่ละลายน้ำได้ต่างๆ (โปรตีน โปรตีโอไกลแคน ฯลฯ);
- โมเลกุลที่ดูดซับบนผิวเมมเบรนจากพื้นที่นอกเซลล์
โครงสร้างและเนื้อหาที่แน่นอนของส่วนประกอบทางชีวเคมีของไกลโคคาลิกซ์จะแตกต่างกันไปตามประเภทเซลล์ ตลอดจนสภาพแวดล้อมทางกายภาพและทางกลที่มีอยู่ทั่วไป
การใช้สีย้อมพิเศษทำให้เห็นภาพเปลือกเพิ่มเติมนี้โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
Hycocalyx ที่บุผนังหลอดเลือด
Endothelial glycocalyx เป็นชั้นที่อุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรตที่เรียงตัวกับพื้นผิวเรืองแสงของหลอดเลือดและก่อตัวเป็นเยื่อหุ้มเซลล์ที่ค่อนข้างหนา (ประมาณ 500 นาโนเมตร) ซึ่งทำหน้าที่ไม่เพียงแต่ในเซลล์วิทยา แต่ยังรวมถึงที่ระดับเนื้อเยื่อด้วย โครงสร้างนี้ถูกค้นพบครั้งแรกโดย Luft เมื่อ 40 ปีที่แล้ว
ตอนนี้เป็นที่ยอมรับแล้วว่าไกลโคคาไลซ์ที่บุผนังหลอดเลือดเป็นตัวกำหนดหลักของการซึมผ่านของหลอดเลือด สำหรับการไหลเวียนของเลือด มีประจุลบบางส่วน ซึ่งป้องกันการดูดซึมอัลบูมินในเซลล์มากเกินไป glycocalyx ยังทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันสำหรับ endothelium
