GLUCOCALIX: الخصائص والوظائف - مادة الاحياء - 2025

و الكنان السكري هو الكربوهيدرات - طبقة المخصب الذي يغطي خارج من أنواع مختلفة من الخلايا، وخصوصا البكتيريا والخلايا البشرية. يؤدي هذا الطلاء الواقي العديد من الوظائف المهمة جدًا للخلية.

في الأساس ، يتكون جلايكوكاليكس من سلاسل من السكريات (السكريات) مرتبطة بجزيئات البروتين والدهون المختلفة ، وبالتالي تشكل روابط تسمى البروتينات السكرية والجليكوليبيدات ، على التوالي. والنتيجة شبكة ليفية لزجة لديها القدرة على الترطيب.

في الخلايا حقيقية النواة ، يمكن أن يكون تكوين الكاليكس عاملاً مستخدمًا للتعرف على الخلية.

من جانبها ، في الخلايا البكتيرية ، يوفر الكاليكس طبقة واقية ضد العوامل المضيفة ، في الواقع ، يرتبط امتلاك جلايكوكاليكس بقدرة البكتيريا على تكوين العدوى.

في البشر ، يوجد جلايكوكاليكس على أغشية الخلايا البطانية الوعائية والخلايا الظهارية في الجهاز الهضمي.

من جانبها ، يمكن أن يحيط البكتريا glycocalyx الخلايا أو المستعمرات الفردية ، وبالتالي تشكل ما يسمى الأغشية الحيوية البكتيرية.

Glucocalyx في البكتيريا

تختلف الخصائص الهيكلية والتركيب الكيميائي للكلان السكري البكتيري حسب الأنواع ، ولكن بشكل عام يمكن أن يأتي هذا الطلاء الإضافي في أحد الشكلين:

الوحل

يعتبر glycocalyx طبقة طينية عندما ترتبط جزيئات البروتين السكري بجدار الخلية بشكل فضفاض.

ومع ذلك ، فإن البكتيريا المغلفة بهذا النوع من جلايكوكاليكس محمية ضد الجفاف وفقدان العناصر الغذائية.

كبسولات

يعتبر glycocalyx كبسولة عندما تكون السكريات أكثر ارتباطًا بجدار الخلية.

تتميز الكبسولات بقوامها اللزج الذي يسهل ، بالإضافة إلى الحماية ، الالتصاق بالأسطح الصلبة في البيئة.

تعتبر البكتيريا التي تحتوي على كبسولات مغلفة ، ولديها عمومًا قدرة إمراضية أعلى (القدرة على إحداث المرض) ، لأن الكبسولات تحمي البكتيريا ، بما في ذلك خلايا الدم البيضاء البلعمية في الجهاز المناعي.

Glucocalyx في البشر

في البشر ، يعتبر الجلوكوكاليكس مهمًا جدًا لوظيفة الأوعية الدموية والجهاز الهضمي.

Glucocalyx في بطانة الأوعية الدموية

الأوعية الدموية هي في الواقع أنابيب صغيرة مصنوعة من الخلايا. تسمى الخلايا الموجودة داخل الأنبوب بالخلايا البطانية ويجب أن تتحمل ضغط الدم الذي يتدفق باستمرار فوقها.

لمقاومة ذلك ، تنتج الخلايا البطانية الوعائية طبقة مخاطية. يحتوي هذا الجليكوكس أيضًا على إنزيمات وبروتينات تساعد الخلايا المشاركة في تخثر الدم على الالتصاق بالأوعية الدموية عند الضرورة.

تتمثل الوظيفة الرئيسية للجلوكوكاليكس في نظام الأوعية الدموية في الحفاظ على التوازن البطاني.

يمكن أن يتسبب تغيير بنية الكاليكس في بطانة الأوعية الدموية في تكوين جلطة دموية داخل الأوعية الدموية ، مما يعيق تدفق الدم عبر الدورة الدموية وبالتالي يكون له آثار ضارة على الصحة.

Glucocalyx في الجهاز الهضمي

تم العثور على ثاني أفضل مثال موصوف للجلوكوكاليكس في البشر في الجهاز الهضمي. الأمعاء الدقيقة هي المسؤولة عن امتصاص جميع العناصر الغذائية التي تأتي من الطعام الذي نتناوله.

تحتوي الخلايا الموجودة في الأمعاء الدقيقة المسؤولة عن امتصاص العناصر الغذائية على العديد من الطيات الصغيرة التي تسمى ميكروفيلي.

كل من الخلايا التي تشكل الميكروفيلي مغطاة بجلوكوكاليكس ، والتي تتكون من عديدات السكاريد المخاطية (سلاسل طويلة من السكريات المعقدة) والبروتينات السكرية.

وبالتالي ، فإنه يوفر سطحًا إضافيًا للامتصاص ويتضمن أيضًا الإنزيمات التي تفرزها هذه الخلايا والتي تعتبر ضرورية للخطوات النهائية لهضم الطعام.

في كل مرة نأكل ، هناك خطر تناول مواد ضارة يمكن أن تعبر بطانة الأمعاء.

لذلك ، بالإضافة إلى وظيفة الهضم وامتصاص العناصر الغذائية ، يجب أن يؤدي جلوكوكاليكس في ظهارة الأمعاء وظيفة الحاجز الواقي لتصفية المنتجات الضارة.

وظائف أخرى من glycocalyx

يؤدي Glycocalyx أيضًا وظائف أخرى في الدفاع ضد العدوى والسرطان ، والتصاق الخلايا ، وتنظيم الالتهاب ، والإخصاب ، والتطور الجنيني.

المراجع:

1. Costerton ، JW ، & Irvin ، RT (1981). البكتيرية glycocalyx في الطبيعة والمرض. المراجعة السنوية لعلم الأحياء الدقيقة ، 35 ، 299-324.
2. Egberts و HJA و Koninkx و JFJG و Dijk و JE Van و Mouwen و JMVM و Koninkx و JFJG و Dijk و JE Van و Mouwen و JMVM (1984). الجوانب البيولوجية والمرضية البيولوجية للكلان الجلدي في ظهارة الأمعاء الدقيقة. مراجعة. البيطرية الفصلية ، 6 (4) ، 186-199.
3. جوهانسون ، إم ، سيوفال ، إتش ، وهانسون ، جي (2013). مخاط الجهاز الهضمي في الصحة والمرض. مراجعات الطبيعة لأمراض الجهاز الهضمي والكبد ، 10 (6) ، 352-361.
4. Kapellos، GE، & Alexiou، TS (2013). نمذجة الزخم والنقل الجماعي في الوسائط البيولوجية الخلوية: من المقياس الجزيئي إلى مقياس الأنسجة. في SM Becker & AV Kuznetsov (محرران) ، النقل في الوسائط البيولوجية (ص 561). المطبعة الأكاديمية (إلسفير).
5. ريتسما ، س ، سلاف ، دي دبليو ، وفينك ، هـ. (2007). غليكوكاليكس البطاني: التركيب والوظائف والتصور. أرشيف Pflügers - المجلة الأوروبية لعلم وظائف الأعضاء ، 454 ، 345-359.
6. روبرت ، بي ، ليموزين ، إل ، بينوليل ، إيه- إم ، بيريس ، إيه ، وبونجراند ، بي (2006). تنظيم Glycocalyx من التصاق الخلية. في مبادئ الهندسة الخلوية. الصحافة الأكاديمية.
7. Tarbell ، JM ، & Cancel ، LM (2016). The glycocalyx وأهميته في الطب البشري (مراجعة). مجلة الطب الباطني ، 280 ، 97-113.
8. وينباوم ، إس ، تاربيل ، جي إم ، وداميانو ، إيه آر (2007). هيكل ووظيفة طبقة جلايكوكاليكس البطانية. المراجعة السنوية للهندسة الطبية الحيوية ، 9 ، 121-167.
9. ويلكي ، م. (2014). Glycocalyx: ينظم المعطف الضبابي الآن إشارات الخلية. المنظمة الدولية لغسيل الكلى البريتوني ، 34 (6) ، 574-575.