гликокаликс что это такое
Гликокаликс — это. Определение, характеристика, структура и функции.
Гликокаликс — это сложный надмембранный комплекс, образующий тонкую оболочку на поверхности плазмалеммы животных клеток и ЦПМ бактерий. Термин происходит о сочетания греческого и латинского слов glykys callum, что в дословном переводе означает «сладкая толстая кожа». Действительно, гликокаликс выполняет роль дополнительной клеточной оболочки и построен в основном из молекул углеводной природы, но в отличие от плазматической мембраны имеет не сплошную, а ворсистую структуру.
Общая характеристика
Вам будет интересно: Список английских фамилий и имен
Гликокаликс — это дополнительный защитный слой на поверхности клетки, сформированный прикрепленными к ЦПМ молекулами белков, углеводов и липидов, а также наружными частями вмонтированных в мембрану протеинов. Основу такого цитологического покрова составляет сетка гликозидов (гликопротеинов и протеогликанов).
Таким образом, гликокаликс — это обогащенная углеводными компонентами высокозарядная оболочка, представляющая собой совокупность связанных с мембраной биологических макромолекул. Этот слой служит дополнительным барьером между клеткой и окружающей средой и выполняет множество функций, которые подразделяются на стабилизирующие, защитные и специфические.
Гликокаликс характерен только для прокариотических организмов и животных. Мембраны растительных клеток подобной оболочки не образуют.
Функции
Полный набор функций гликокаликса в клетках и на тканевом уровне макроорганизмов в настоящий момент не определен. Однако уже установлено, что этот слой:
У бактерий гликокаликс обеспечивает прикрепление к поверхности, предохраняет от потери влаги при попадании в сухую среду, защищает от действия антибактериальных веществ. У патогенных микроорганизмов данный слой может препятствовать обнаружению возбудителя иммунной системой.
Биохимический состав и структура
В состав гликокаликса входят:
Структура и точное содержание биохимических компонентов гликокаликса варьируются в зависимости от типа клеток, а также преобладающих физико-механических условий внешней среды.
Использование специальных красящих веществ дает возможность визуализировать эту дополнительную оболочку при помощи электронной микроскопии.
Эндотелиальный гикокаликс
Эндотелиальный гликокаликс — это богатый углеводами слой, выстилающий просветную поверхность кровеносных сосудов и формирующий довольно толстую (около 500 нанометров) бесклеточную оболочку, выполняющую функции не только на цитологическом, но и на тканевом уровне. Данная структура была впервые обнаружена Луфтом 40 лет назад.
В настоящее время установлено, что эндотелиальный гликокаликс является ключевым детерминантом проницаемости сосудов. В отношении кровотока он имеет частично отрицательный заряд, который предотвращает излишнее поглощение клеточного альбумина. Гликокаликс также выполняет функцию механической защиты эндотелия.
Гликокаликс
Гликокаликс — «заякоренные» в плазмалемме молекулы олигосахаридов, полисахаридов, гликопротеинов и гликолипидов. Гликокаликс выполняет рецепторную и маркерную функции, а также участвует в обеспечении избирательности транспорта веществ и пристеночном (примембранном) пищеварении.
Гликокаликс хорошо развит на апикальной мембране каёмчатых энтероцитов и представляет собой молекулярное сито, пропускающего или не пропускающего молекулы, в зависимости от их величины, заряда и других параметров. В слое гликокаликса располагаются пищеварительные ферменты, как поступающие туда из полости кишечника, так и синтезированные самими энтероцитами. Толщина гликокаликса равна приблизительно 15—40 нм на боковой поверхности энтероцита и 50—100 нм — на апикальной. Гликокаликс, микроворсинки и апикальная мембрана вместе называются исчерченной каёмкой
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Гликокаликс» в других словарях:
гликокаликс — гликокаликс … Орфографический словарь-справочник
ГЛИКОКАЛИКС — (от греч. glykys сладкий и лат. callum толстая кожа), гликопротеидный комплекс, ассоциированный с наруж. поверхностью плазматич. мембраны в животных клетках. Толщина неск. десятков нм. В Г. происходит внеклеточное пищеварение, в нём располагаются … Биологический энциклопедический словарь
гликокаликс — Гликопротеин и полисахарид, покрывающие поверхность клетки [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN glycocalyx … Справочник технического переводчика
Гликокаликс — – скопление мукоподобных нитей, полисаха ридный слой, предмембранное образование выполняет функцию межмолекулярного сита, избирательно накапливает некоторые мо лекулы, является барьером для бактерий, здесь происходит 2 ой этап гидролиза… … Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных
Энтероцит каёмчатый — (лат. enterocytus limbatus) клетка эпителия кишечника, энтероцит. Другие названия: абсорбтивный каёмчатый энтероцит[1], столбчатый эпителиоцит[2], эпителиоцит кишечный с исчерченной каёмкой, эпителиоцит кишечный с исчерченной каймой, клетка… … Википедия
Клетка — У этого термина существуют и другие значения, см. Клетка (значения). Клетки крови человека (РЭМ) … Википедия
Живая клетка — Клетка элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов, о которых нередко говорят как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию,… … Википедия
Клетка (биология) — Клетка элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов, о которых нередко говорят как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию,… … Википедия
Комплексный справочник по Биологии — Термин Биология был предложен выдающимся французким естествоиспытателем и эволюционистом Жаном Батистом Ламарком в 1802 году для обозначения науки о жизни как особым явлении природы. Сегодня биология представляет собой комплекс наук, изучающих… … Википедия
Кишечник — у большинства животных пищеварительная трубка, начинающаяся ротовым отверстием и кончающаяся заднепроходным (анальным) отверстием; у организмов с пищеварительным трактом, дифференцированным на отделы, часть его, следующая за желудком (См … Большая советская энциклопедия
Гликокаликс
Что такое гликокаликс
Гликокаликс — сложный надмембранным комплекс, с помощью которого сформирована тонкая оболочка на плазмалемме животных клеток и ЦПМ бактерий.
Происхождение термина связано с греческим и латинским словами «glykys callum». Согласно дословному переводу определение звучит, как «сладкая толстая кожа». В действительности роль гликокалиса заключается в том, чтобы образовывать оболочки клетки.
Структура мембранного комплекса может образовываться из молекул углеводного происхождения, но по сравнению с плазматической мембраной не обладает сплошной, а имеет ворсистую структуру.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Согласно общей характеристике, гликокаликс является дополнительным защитным слоем, окружающим клетки. Оболочка сформирована с помощью прикрепленных к ЦПМ молекул белков, углеводов и липидов, а также наружных частей встроенных в мембрану протеинов.
Основой, которой обладает данный цитологический покров, служит сетка гликозидов, гликопротеинов и протеогликанов.
Согласно строению, гликокаликс представляет собой высокозарядную оболочку, которая насыщена углеводными компонентами. В состав комплекса входят связанные с мембраной биологические макромолекулы. Данный слой создан для дополнительной защиты клетки от негативных факторов окружающей среды. Оболочка характеризуется широким назначением.
Наличие кликокаликса характерно для прокариотических организмов и животных. Подобная оболочка отсутствует в мембранах растительных клеток.
Общая характеристика
Гликокаликс представляет собой молекулы олигосахаридов, гликолипидов и кликопротеинов, которые внедрены в плазмалемму и выполняют рецепторную и маркерную функции. Данный слой необходим для реализации избирательного перемещения веществ сквозь мембранную оболочку и направления процесса пристеночного пищеварения.
Основные характеристики гликокаликса:
Гликокаликс формируется в результате процессов жизнедеятельности, которые характерны для самих клеток. Оболочка необходима для внеклеточного пищеварения и клеточной адгезии. Этот слой является прогрессивной клеточной структурой, образованной в процессе эволюции. Гликокаликс определяет возможность специфических клеточных приспособлений к какому-либо изменению параметров внешней среды, включая перепады температуры, химического состава и другие явления.
Биохимический состав и структура
Гликокаликс представляет собой совокупность определенных компонентов. В состав оболочки включены:
Структура и уточненный состав биохимических составляющих гликокаликса определяются типом клеток, а также характерными физико-механическими условиями внешней среды.
Применение специализированных красителей широко распространено в исследованиях гликокаликса. С их помощью можно наглядно наблюдать этот слой, рассматривая клетки в электронный микроскоп.
Функции гликокаликса в человеческой клетке
Реальный функционал, который характерен для данной оболочки, в настоящее время не определен в полной мере в отношении клеток и тканей макроорганизмов. Установлено, что гликокаликс обладает следующими функциями:
В случае бактерий функции гликокаликса следующие:
В патогенных микроскопических организмах присутствует гипококаликс. Слой играет роль барьера от обнаружения возбудителя системой иммунитета.
Эндотелиальным гликокаликсом называют оболочку, которая насыщена углеводами. С его помощью формируется слой, покрывающий кровеносные сосуды и образующий достаточно прочную толщиной до 500 нанометров оболочку, в которой отсутствуют клетки.
В данном случае гликокаликс характеризуется набором функций на цитологическом и тканевом уровне. Первые исследования этой структуры отмечены 40 лет назад. В данное время эндотелиальный гликокаликс считают главным детерминантом проницаемости сосудов.
По отношению к кровеносной системе оболочка характеризуется частично отрицательным зарядом, что исключает чрезмерное использование клеточного альбумина. Кроме того, к основным функциям оболочки относят механическую защиту эндотелия.
Какова его роль в создании теплоизоляционных покровов организма
Гликокаликс является одним из компонентов при формировании покровов организма, которые обладают теплоизоляционными свойствами. Исходя из наличия такой защиты, высших позвоночных принято подразделять на несколько видов:
В последнюю группу включены две категории позвоночных представителей животного мира:
Данные группы принципиально отличаются строением покровов, а именно, функционированием активных регуляторных систем, с помощью которых формируется и поддерживается гомеостаз. Данный температурный режим объясняет стабильность температуры биохимических и физиологических процессов. Основой термоизоляционных покровов гомойотермных животных являются собственная теплопродукция или эндотермия.
Эндотермией называют одно из важных свойств, присущее живым организмам, существенно снижающее их зависимость от температурных показателей окружающей среды.
Все гомойотермные животные обладают элементами теплоизоляционных покровов. Изоляционная оболочка способна изменять свои температурные показатели в достаточно широком диапазоне. Так устойчивость температуры характерна только для области локализации важных органов и процессов организма. Формирование теплоизоляционных покровов определяется конкретными механизмами терморегуляции, включая процесс рефлекторного усиления и снижения теплопродукции при перепадах температурных характеристик окружающей среды.
Благодаря теплоизоляционным покровам, важным компонентом которых является гликокаликс, вырабатывается тепло при окислительно-восстановительных реакциях. Частично эта энергия будет рассеяна в окружающей среде.
Этим объясняют возникновение интенсификации метаболизма, когда задействованы механизмы стабилизации температуры тела во время снижения температуры внешней среды, за счет повышения плотности теплоизоляционных покровов. Наличие специфического терморегуляторного теплообразования характерно для скелетной мускулатуры, которая является частью терморегуляционных покровов, сформированных с помощью гликокаликса.
Покровы млекопитающих характеризуются недрожжевым темогенезом, который представляет собой тип функционирования теплоизоляционных покровов и обладает связями с окислительными процессами в бурой жировой ткани. Она обладает большой концентрацией митохондрий и кровеносных сосудов.
При снижении температуры окружающей среды, увеличивается объем выделенного тепла, вырабатываемого бурым жиром. Физическая теплоизоляция выражается в удержании теплоизоляционными покровами около организма воздушной прослойки, играющего роль сохраняющего тепло механизма.
Теплоизоляционная система, в состав которой входит гликокаликс, характеризуется следующими процессами:
Покровы гомойотермных животных обладают охлаждающими механизмами. К примеру, благодаря таким системам, пот испаряется с теплоизоляционных покровов. К подобному типу механизмов причисляют разнообразные реакции, протекающие в сосудистой системе.
Довольно часто теплоизоляционные покровы дополнены специфическим приспособлением под названием «чудесная сеть». Такая система имеет вид переплетенных между собой сосудов с венами и артериями. Кровь, протекая по артериям, передает тепловую энергию венам, за счет чего тепло возвращается к телу, а артериальная кровь направляется в конечности в охлажденном состоянии.
Структура теплоизоляционных покровов, образованных гликокаликсом, дополнена специальными поведенческими адаптациями с целью:
Роль гликокаликса в создании теплоизоляционных покровов организма велика. Теплоизоляционные покровы тела выполняют функции дополнительного механизма. С помощью такой системы поддерживается температура организмов разных представителей окружающего органического мира. Особенности теплоизоляционных покровов, сформированных в целом многоклеточном организме, определяются его клеточным строением.
ГЛИКОКАЛИКС
Смотреть что такое «ГЛИКОКАЛИКС» в других словарях:
гликокаликс — гликокаликс … Орфографический словарь-справочник
Гликокаликс — Гликокаликс «заякоренные» в плазмалемме молекулы олигосахаридов, полисахаридов, гликопротеинов и гликолипидов. Гликокаликс выполняет рецепторную и маркерную функции, а также участвует в обеспечении избирательности транспорта веществ и… … Википедия
гликокаликс — Гликопротеин и полисахарид, покрывающие поверхность клетки [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN glycocalyx … Справочник технического переводчика
Гликокаликс — – скопление мукоподобных нитей, полисаха ридный слой, предмембранное образование выполняет функцию межмолекулярного сита, избирательно накапливает некоторые мо лекулы, является барьером для бактерий, здесь происходит 2 ой этап гидролиза… … Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных
Энтероцит каёмчатый — (лат. enterocytus limbatus) клетка эпителия кишечника, энтероцит. Другие названия: абсорбтивный каёмчатый энтероцит[1], столбчатый эпителиоцит[2], эпителиоцит кишечный с исчерченной каёмкой, эпителиоцит кишечный с исчерченной каймой, клетка… … Википедия
Клетка — У этого термина существуют и другие значения, см. Клетка (значения). Клетки крови человека (РЭМ) … Википедия
Живая клетка — Клетка элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов, о которых нередко говорят как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию,… … Википедия
Клетка (биология) — Клетка элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов, о которых нередко говорят как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию,… … Википедия
Комплексный справочник по Биологии — Термин Биология был предложен выдающимся французким естествоиспытателем и эволюционистом Жаном Батистом Ламарком в 1802 году для обозначения науки о жизни как особым явлении природы. Сегодня биология представляет собой комплекс наук, изучающих… … Википедия
Кишечник — у большинства животных пищеварительная трубка, начинающаяся ротовым отверстием и кончающаяся заднепроходным (анальным) отверстием; у организмов с пищеварительным трактом, дифференцированным на отделы, часть его, следующая за желудком (См … Большая советская энциклопедия
Гликокаликс что это такое
Углеводы мембран представлены главным образом в соединении с белками (гликопротеины) или жирами (гликолипиды). Большая часть интегральных белков на самом деле являются гликопротеинами, а примерно 1/10 часть всех липидных молекул мембраны — гликолипидами. Углеводные части мембранных структур почти всегда направлены наружу и выступают над поверхностью клетки.
Обширную группу углеводных соединений составляют протеогликаны, состоящие из белка с отходящими от него боковыми углеводными цепями. Эти соединения обычно слабо связываются с мембраной и находятся на ее наружной поверхности. Таким образом, вся наружная поверхность клетки окружена углеводной оболочкой, которую называют гликокаликсом.
Углеводная оболочка клетки выполняет ряд важных функций: (1) большинство клеток способны отталкивать другие отрицательно заряженные частицы благодаря тому, что многие углеводные молекулы имеют отрицательный заряд; (2) гликокаликс соседних клеток скрепляет их друг с другом; (3) многие углеводные цепочки выполняют роль рецепторных молекул для связывания гормонов, включая инсулин.
Связывание таких рецепторов с гормонами приводит к активации определенных мембранных белков, которые, в свою очередь, запускают каскад ферментативных реакций внутри клетки; (4) некоторые углеводные фрагменты вступают в иммунные реакции.
Цитоплазма заполнена взвесью частиц и органелл — от мельчайших до крупных. Свободная часть цитоплазмы, в которой взвешены органеллы, называют цитозолем. Основные составляющие цитозоля — растворенные белки, электролиты и глюкоза.
По всей толще цитоплазмы рассеяны капли нейтрального жира, гранулы гликогена, рибосомы, секреторные пузырьки и пять важнейших органелл: эндоплазматический ретикулум, аппарат Голъджи, митохондрии, лизосомы и пероксисомы.
На рисунке изображена сеть канальцев и уплощенных пузырьков эндоплазматинеского ретикулума. Мембрана ретикулума, как и клеточная мембрана, состоит из липидного бислоя и содержит большое количество белков. Общая площадь ретикулума (например, у гепатоцитов) может в 30-40 раз превышать площадь клеточной мембраны.
Канальцы и пузырьки заполнены эндоплазматическим матриксом — жидкостью, состав которой отличается от цитозоля. На электронных микрофотографиях видно, что полость ретикулума соединяется с пространством между двумя слоями ядерной оболочки.
Вещества, образовавшиеся в одном участке клетки, попадают в ретикулум и достигают таким образом других ее участков. Благодаря обширной поверхности ретикулума и наличию множества связанных с его мембраной ферментных систем он обеспечивает реализацию метаболических функций клетки.
Ретикулум снаружи во многих участках, называемых шероховатым эндоплазматическим ретикулумому покрыт большим количеством крошечных, округлых частиц — рибосом. Рибосомы представляют собой комбинацию рибонуклеиновой кислоты и белков. Функция рибосом состоит в синтезе новых белков клетки.
Строение эндоплазматического ретикулума.
Гладкий эндоплазматический ретикулум. Участки ретикулума, где рибосом нет, называют агранулярным, или гладким, эндоплазматическим ретикулумом. Он участвует в синтезе клеточных липидов и в других процессах, контролируемых ферментами просвета ретикулума.
Аппарат Гольджи напоминает гладкий эндоплазматический ретикулум. Обычно в его состав входят не менее четырех тонких уплощенных замкнутых мембранных пузырьков, уложенных стопкой вблизи одной из сторон ядра. Аппарат Гольджи особенно развит у секреторных клеток и находится на той их стороне, где выделяется секрет.
Функции аппарата Гольджи тесно связаны с эндоплазматическим ретикулумом. От эндоплазматического ретикулума постоянно «отшнуровываются» небольшие транспортные везикулы (везикулы эндоплазматического ретикулума, или везикулы ЭПР), которые впоследствии сливаются с аппаратом Гольджи. Таким образом, вещества, захваченные везикулами, переносятся в аппарат Гольджи, где происходит их переработка и образование лизосом, секреторных пузырьков и других структур цитоплазмы, обсуждаемых далее.
Связь между аппаратом Гольджи,
эндоплазматическим ретикулумом (ЭПР) и ядром клетки.