GLUCOCALIX: CIRI DAN FUNGSI - BIOLOGI - 2026

The glycocalyx adalah lapisan yang diperkaya karbohidrat yang meliputi bahagian luar pelbagai jenis sel, terutamanya bakteria dan sel manusia. Lapisan pelindung ini memenuhi beberapa fungsi yang sangat penting untuk sel.

Pada dasarnya, glycocalyx terdiri dari rantai polisakarida (gula) yang melekat pada pelbagai molekul protein dan lipid, sehingga membentuk persatuan yang disebut glikoprotein dan glikolipid, masing-masing. Hasilnya adalah jaring yang berserabut dan berserat dengan keupayaan untuk menghidrat.

Dalam sel eukariotik, komposisi glikokalaks dapat menjadi faktor yang digunakan untuk pengecaman sel.

Sebaliknya, dalam sel bakteria, glikokalaks memberikan lapisan pelindung terhadap faktor inang, sebenarnya, pemilikan glikokalaks dikaitkan dengan kemampuan bakteria untuk mewujudkan jangkitan.

Pada manusia, glycocalyx terdapat pada membran sel endotel vaskular dan sel epitelium saluran pencernaan.

Sebaliknya, glikokalis bakteria dapat mengelilingi sel atau koloni individu, sehingga membentuk apa yang disebut biofilm bakteria.

Glucocalyx pada bakteria

Ciri struktur dan komposisi kimia glycocalyx bakteria berbeza mengikut spesies, tetapi secara umum lapisan tambahan ini boleh datang dalam salah satu daripada dua bentuk:

Lendir

Glikokalaks dianggap lapisan lendir apabila molekul glikoprotein secara longgar bersekutu dengan dinding sel.

Walau bagaimanapun, bakteria yang dilapisi dengan glikokalis jenis ini dilindungi daripada dehidrasi dan kehilangan nutrien.

Kapsul

Glikokalis dianggap sebagai kapsul apabila polisakarida melekat dengan lebih kuat ke dinding sel.

Kapsul mempunyai konsistensi melekit yang, selain perlindungan, juga memudahkan lekatan ke permukaan padat di lingkungan.

Bakteria yang mempunyai kapsul dianggap terkapsul, dan umumnya memiliki patogenitas yang lebih tinggi (kemampuan untuk menyebabkan penyakit), kerana kapsul melindungi bakteria, termasuk dari sel darah putih fagositik sistem kekebalan tubuh.

Glucocalyx pada manusia

Pada manusia, glucocalyx sangat penting untuk fungsi vaskular dan untuk sistem pencernaan.

Glucocalyx pada endotelium vaskular

Saluran darah sebenarnya adalah tabung kecil yang terbuat dari sel. Sel-sel di dalam tiub disebut sel endotel dan mereka mesti menahan tekanan darah yang sentiasa mengalir ke atasnya.

Untuk menentang ini, sel endotel vaskular menghasilkan lapisan mukilaginous. Glycocalyx ini juga mempunyai enzim dan protein yang membantu sel yang terlibat dalam pembekuan darah untuk melekat pada saluran darah apabila perlu.

Fungsi utama glukokalix dalam sistem vaskular adalah untuk menjaga homeostasis endotel.

Perubahan struktur glycocalyx pada endotelium vaskular dapat menyebabkan pembentukan gumpalan darah di dalam pembuluh darah, menghalang aliran darah melalui sistem peredaran darah dan dengan demikian memberi kesan buruk kepada kesihatan.

Glucocalyx di saluran pencernaan

Contoh glukokalix kedua yang paling baik dijelaskan pada manusia terdapat dalam sistem pencernaan. Usus kecil bertanggungjawab menyerap semua nutrien yang berasal dari makanan yang kita makan.

Sel-sel dalam usus kecil yang bertanggungjawab menyerap nutrien mempunyai banyak lipatan kecil yang disebut mikrovili.

Setiap sel yang membentuk mikrovili ditutup dengan glycocalyx, yang terdiri dari mucopolysaccharides (rantai panjang gula kompleks) dan glikoprotein.

Oleh itu, ia menyediakan permukaan tambahan untuk penyerapan dan juga merangkumi enzim yang dirembeskan oleh sel-sel ini yang penting untuk langkah terakhir pencernaan makanan.

Setiap kali kita makan ada risiko memakan bahan berbahaya yang dapat melintasi lapisan usus.

Oleh itu, selain fungsi pencernaan dan penyerapan nutrien, glukokalaks epitel usus juga harus memenuhi fungsi penghalang pelindung untuk menyaring produk berbahaya.

Fungsi lain dari glycocalyx

Glycocalyx juga memenuhi fungsi lain dalam pertahanan terhadap jangkitan dan barah, lekatan sel, pengaturan keradangan, persenyawaan, dan perkembangan embrio.

Rujukan:

1. Costerton, JW, & Irvin, RT (1981). Glikocalyx bakteria dalam sifat dan penyakit. Kajian Tahunan Mikrobiologi, 35, 299–324.
2. Egberts, HJA, Koninkx, JFJG, Dijk, JE Van, Mouwen, JMVM, Koninkx, JFJG, Dijk, JE Van, & Mouwen, JMVM (1984). Aspek biologi dan patobiologi glikokalis epitel usus kecil. Satu tinjauan. Suku Tahunan Veterinar, 6 (4), 186-199.
3. Johansson, M., Sjövall, H., & Hansson, G. (2013). Sistem lendir gastrousus dalam kesihatan dan penyakit. Ulasan Alam Gastroenterologi & Hepatologi, 10 (6), 352–361.
4. Kapellos, GE, & Alexiou, TS (2013). Memodelkan Momentum dan Pengangkutan Massa dalam Media Biologi Selular: Dari Molekul ke Skala Tisu. Di SM Becker & AV Kuznetsov (Eds.), Pengangkutan dalam Media Biologi (hlm. 561). Akhbar Akademik (Elsevier).
5. Reitsma, S., Slaaf, DW, & Vink, H. (2007). Glycocalyx endotel: komposisi, fungsi, dan visualisasi. Pflügers Archiv - Jurnal Fisiologi Eropah, 454, 345–359.
6. Robert, P., Limozin, L., Benoliel, A.-M., Pierres, A., & Bongrand, P. (2006). Peraturan glycocalyx lekatan sel. Dalam Prinsip Kejuruteraan Selular. Akhbar Akademik.
7. Tarbell, JM, & Batal, LM (2016). The glycocalyx dan kepentingannya dalam perubatan manusia (Ulasan). Jurnal Perubatan Dalaman, 280, 97-113.
8. Weinbaum, S., Tarbell, JM, & Damiano, ER (2007). Struktur dan Fungsi Lapisan Glycocalyx Endothelial. Kajian Tahunan Kejuruteraan Bioperubatan, 9, 121–167.
9. Wilkie, M. (2014). Glycocalyx: Coat Fuzzy Kini Mengatur Pemberitahuan Sel. Peritoneal Dialysis International, 34 (6), 574–575.