Helmichs Biologie-Lexikon

Glycokalyx

Die Glycolipide und Glycoproteine der Zellmembran tierischer Zellen befinden sich ausschließlich auf der Außenseite der Zellmembran. Dort bilden sie eine Kohlenhydratschicht, die als Glycokalyx (Kohlenhydratschicht) bezeichnet wird. Pflanzliche Zellen haben keine Glycokalyx, dafür aber eine stabile Zellwand, die ebenfalls aus Kohlenhydraten besteht. Prokaryotische Zellen können eine Schleimschicht außerhalb der Zellwand haben, diese hat Ähnlichkeit mit der Glycokalyx tierischer Zellen, ist aber anders zusammengesetzt.

Die Glycokalyx hat mehrere Funktionen [1,2].

  • Sie stellt einen mechanischen Schutz der Zelloberfläche dar.
  • Sie hält sie die Zelloberfläche feucht. Kohlenhydrate absorbieren nämlich Wasser, dadurch wird die Zelloberfläche schleimig und die Zellen gewinnen an Beweglichkeit. Rote Blutkörperchen würden ohne die schleimige Oberfläche zu leicht an den Wänden der Blutgefäße kleben bleiben.
  • Die Kohlenhydrate der Glycokalix dienen auch zum Anheften der Zellen an bestimmte Substrate, zum Beispiel auf dem Zahnschmelz.
  • Außerdem ist die Glycokalix ein Bestandteil der Wand der Blutgefäße, sie verhindert u.a., dass das Blutplasma die Blutgefäße verlässt und in das umgebende Gewebe eintritt.
  • Bei der Zellerkennung spielen die Kohlenhydrate der Glycokalyx ebenfalls eine wichtige Rolle. Rote Blutkörperchen haben je nach Blutgruppe eine unterschiedliche Ausstattung mit Kohlenhydraten in der Glycokalyx. Gelangen Erythrocyten der Blutgruppe A beispielsweise in Blut der Blutgruppe B, so setzen sich A-spezifische Antikörper an die A-Blutkörperchen und verklumpen diese.
    Bei der Befruchtung müssen die Spermien die Eier erkennen. Auch hierfür sind bestimmte Oligosaccharide in der Glycokalyx des Spermiums verantwortlich.

"In einem vielzelligen Organismus kann somit die Kohlenhydratschicht auf der Zelloberfläche als eine Art unverwechselbare Kleidung dienen, wie die Uniform eines Polizisten. Sie ist charakteristisch für jeden Zelltyp und wird von anderen Zellen erkannt, mit denen diese Zelle in Wechselwirkung tritt. [2]"

Besser kann man es nicht zusammenfassen!

Quellen:

  1. Wikipedia, Artikel "Glycokalix".
  2. Alberts, Bruce et al. Lehrbuch der Molekularen Zellbiologie, 5. Auflage, Weinheim 2021.