6.4 : Membrane Carbohydrates

Plazma zarı, lipitler, proteinler ve karbonhidratlardan oluşan dinamik bir bariyerdir. Hücre büyümesi ve hayatta kalması için gerekli olan birçok hücresel sürecin merkez üssüdür. Karbonhidratlar, plazma zarının işlevlerini etkin bir şekilde yerine getirmesine yardımcı olan benzersiz yapısal ve kimyasal özelliklere sahiptir.

Membran karbonhidratlarının herhangi bir hidrofobik bölgesi yoktur ve sadece hücrenin dış yüzeyinde bulunurlar. Şeker moleküllerinin eklenmesi veya proteinlerin glikosilasyonu, hem endoplazmik retikulumun hem de Golgi aygıtının lümenlerinde gerçekleşirken, lipitlerin glikosilasyonu sadece Golgi aygıtının lümeninde gerçekleşir. Bu nedenle, veziküller Golgi aygıtından tomurcuklandığında, glikolipidler ve glikoproteinler iç tabakada bulunur. Bununla birlikte, veziküller plazma zarı ile birleştiğinde, iç tabaka ve ilişkili glikolipidler ve glikoproteinler ekzoplazmik tarafa maruz kalır; Glikoproteinlerin ve glikolipidlerin sadece dış tabakada bulunmasının nedeni. Bazı ökaryotik ve bakteri hücreleri, hücre dışında büyük miktarda karbonhidrat salgılar ve hücrenin etrafında glikokaliks olarak bilinen bir şeker tabakası oluşturur.

Karbonhidratlar yapısal olarak hem proteinlerden hem de DNA'dan daha çeşitlidir. Proteinlerde ve DNA'da sırasıyla esas olarak peptit ve fosfodiester kovalent bağları gözlenir. Buna karşılık, her şeker molekülü birden fazla kovalent bağ türü oluşturabilir ve aynı şeker moleküllerinden farklı oligosakkarit yapılarının oluşumuna izin verir. Karbonhidratların yapısal çeşitliliği, her hücre tipine ayrı bir kimlik kazandırmaya yardımcı olur ve çeşitli hücresel fonksiyonlarda önemli bir rol oynar. Örneğin, insan kırmızı kan hücresinin (RBC) yüzeyinde bulunan antijene bağlı olarak, kan grubu dört tipe ayrılır – A, B, AB ve O. A kan grubuna sahip bir kişi, RBC'sinde A antijenine sahiptir ve B antijeni için antikorlar taşır. B kan grubuna sahip bir kişi, RBC'sinde B antijenine sahiptir ve A antijeni için antikorlar taşır. AB kan grubuna sahip bir kişi, RBC'lerinde hem A hem de B antijenlerine sahiptir ve her iki antijen için de antikorları yoktur. Öte yandan, O kan grubuna sahip bir kişinin RBC'leri A veya B antijenlerine sahip değildir ve bu kişi her ikisi için de antikor taşır.