Гликокаликс это в биологии определение кратко
Обновлено: 17.05.2024
Помимо участия в рецепции углеводный компонент гликокаликса может выполнять разнообразные специальные функции. Так, в поверхностном аппарате эритроцитов млекопитающих мощно развитый углеводный компонент интегрального гликопротеина — гликофорина необходим для создания отрицательного заряда на поверхности эритроцитов, что препятствует их агглютинации.
Характерной особенностью гликокаликса многих исследованных клеток является высокая скорость обновления. Этим обусловливаются большая функциональная и филогенетическая пластичность системы поверхностных структур, а также возможность генетического контроля за их изменением при изменении внешней для клетки среды.
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
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:
- участвует в трансдукции сигнала из внеклеточной среды во внутриклеточную;
- предохраняет цитоплазматическую мембрану от стрессовых и механических воздействий;
- обеспечивает адгезивные свойства некоторых клеток;
- выполняет роль фактора распознавания.
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:
- протеогликаны (цепи гликозаминогликанов, соединенных с белковым ядром) —состоят из синдиканов, глипиканов, мимекана, перлакана и бигликанов;
- гликозаминогликаны (линейные дисахаридные полимеры уроновой кислоты и гексозамина) — на 50-90 % состоят из гепарансульфата, а также включают дерматансульфат, хондроитинсульфат, кератансульфат и гиалуронан;
- гликопротеины, содержащие кислые олигосахариды и сиаловые кислоты;
- различные растворимые компоненты (белки, протеогликаны и др);
- молекулы, адсорбированные на поверхность мембраны из внеклеточного пространства.
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 — сложный надмембранным комплекс, с помощью которого сформирована тонкая оболочка на плазмалемме животных клеток и ЦПМ бактерий.
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.
- стабилизация;
- защита;
- специфические функции.
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:
- Оболочка формируется на апикальной мембране, которой обладают каемчатые эритроциты, в результате чего образуется своеобразное молекулярное сито, пропускающее или не пропускающее молекулы, согласно их заряду и величине, а также другим параметрам.
- Внутренняя структура гликокаликса содержит пищеварительные ферменты, поступающие из кишечной полости и синтезирующиеся с помощью энтерпоцитов.
- Гликокаликс в толщину составляет от 15 до 40 нм в области боковых поверхностей клеток и от 50 до 100 нм на участках апикальных поверхностей клеток.
- Гликокаликс, наряду с микроворсинками и мембраной, включен в систему исчерченной каемки.
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:
- Протеогликаны в виде цепей гликозаминогликанов, которые соединены с белковым ядром, состоящие из синдиканов, глипиканов, мимекана, перлакана и бигликанов.
- Гликозаминогликаны в виде линейных дисахаридных полимеров уроновой кислоты и гексозамина, которые представляют собой комплекс из гепарансульфата в процентном содержании от 50% до 90%, а также дерматансульфата, хондроитинсульфата, кератансульфата и гиалуронана.
- Гликопротеины с содержанием кислых олигосахаридов и сиаловых кислот.
- Компоненты с хорошей растворимостью такие, как белки, протеогликаны и другие вещества.
- Молекулы, адсорбированные на поверхность мембраны из внеклеточного пространства.
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:
- Участие в процессе трансдукции сигнала из внеклеточной среды во внутриклеточную.
- Защита цитоплазматической мембраны от негативных факторов таких, как стрессовое и механическое воздействие.
- Обеспечение адгезии клеток.
- Создание фактора распознавания.
В случае бактерий функции гликокаликса следующие:
- Фиксация на поверхности.
- Стабилизация уровня влажности в условиях сухой среды.
- Защита от антибактериального воздействия веществ.
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:
- Пиломоторная реакция или управление с помощью рефлексов характеристиками покровов.
- Увеличение или уменьшение объема и плотностных показателей покровов в качестве метода оперативного и эффективного ответа тела на дестабилизацию теплового баланса организма.
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.
Структура теплоизоляционных покровов, образованных гликокаликсом, дополнена специальными поведенческими адаптациями с целью:
- экономичного расхода внутренней энергии;
- стабильности процессов теплорегуляции.
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.
(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 мн. рецепторы клетки, с его помощью, по-видимому, происходит адгезия клеток.
Смотреть что такое "ГЛИКОКАЛИКС" в других словарях:
гликокаликс — гликокаликс … Орфографический словарь-справочник
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
Читайте также: