- ما هو غشاء الخلية؟
- وظيفة غشاء الخلية
- هيكل غشاء الخلية
- النقل النشط والنقل السلبي
- الإلتقام والإفراز الخلوي
نفسر ما هو غشاء الخلية وبعض خصائصه. بالإضافة إلى ذلك ، وظيفتها وهيكل هذه الطبقة الدهنية.
ما هو غشاء الخلية؟
تسمى الطبقة المزدوجة من الدهون الفوسفورية التي تحيط بالخلايا وتحددها غشاء الخلية أو غشاء البلازما أو غشاء البلازما أو الغشاء السيتوبلازمي. الخلايا، ويفصل الداخل عن الخارج ويسمح بالتوازن الفيزيائي والكيميائي بين البيئة و السيتوبلازم من الخلية. إنه الجزء الخارجي من الخلية.
هذا الغشاء غير مرئي ل مايكروسكوب بصري (نعم للإلكترونية) ، حيث يبلغ متوسط سمكها 8 نانومتر (1 نانومتر = 10-9 م) ويقع في خلايا الخضار وفي تلك الفطر، تحت جدار الخلية.
السمة الأساسية لغشاء الخلية هي نفاذه الانتقائي ، أي قدرته على السماح أو رفض دخول بعض الجزيئات في الخلية ، وبالتالي تنظيم مرور ماءأو مغذيات أو أملاح أيونية ، بحيث يكون السيتوبلازم دائمًا في ظروفه المثلى من الإمكانات الكهروكيميائية (سالبة الشحنة) ، الرقم الهيدروجيني أو التركيز.
وظيفة غشاء الخلية
يقوم غشاء الخلية بالوظائف التالية:
- الترسيم. يحدد الخلية ويحميها ميكانيكيًا ، ويميز الخارج من الداخل ، وخلية عن الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، فهو أول حاجز دفاعي ضد العوامل الغازية الأخرى.
- إدارة. تسمح انتقائيتها بإفساح المجال للمواد المرغوبة في الخلية ورفض دخول المواد غير المرغوب فيها ، حيث تعمل بمثابة تواصل بين الخارج والداخل أثناء تنظيم حركة المرور المذكورة.
- الحفظ. من خلال تبادل السوائل والمواد ، يسمح الغشاء بالحفاظ على استقرار تركيز الماء وغيرها المذاب في السيتوبلازم ، حافظ على مستوى الأس الهيدروجيني وشحنته الكهروكيميائية ثابتة.
- تواصل. يمكن أن يتفاعل الغشاء مع المنبهات من الخارج ، وينقل المعلومات إلى داخل الخلية ويبدأ عمليات معينة مثل انقسام الخلية ، حركة الخلوية أو فصل المواد البيوكيميائية.
هيكل غشاء الخلية
يتكون غشاء الخلية من طبقتين من الدهون amphipathic ، التي يتم توجيه رؤوسها القطبية المحبة للماء (تقارب الماء) داخل الخلية وخارجها ، مع الحفاظ على تلامس أجزائها الكارهة للماء (الرافضة للماء) ، على غرار شطيرة. هذه الدهون هي في الأساس كوليسترول ، ولكنها أيضًا دهون فسفوجليسيريد وشحوم سفينجولية.
كما أنها تمتلك 20٪ من بروتين متكامل وطرفي ، يؤديان وظائف التوصيل والنقل والاستقبال والتحفيز. يتم تضمين بروتينات الغشاء المتكامل في الطبقة الثنائية مع تعرض أسطحها المحبة للماء للبيئة المائية وأسطحها الكارهة للماء الملامسة للجزء الداخلي الكارهة للماء للطبقة الثنائية.
بروتينات الغشاء عبارة عن بروتينات متكاملة تمتد بالكامل على سمك الغشاء. ترتبط بروتينات الغشاء المحيطي بسطح الطبقة الثنائية ، وعادة ما ترتبط بالمناطق المكشوفة من البروتينات المتكاملة ، ويمكن فصلها بسهولة دون الإخلال ببنية الغشاء. بفضلهم هناك أيضًا التعرف على الخلايا ، وهو شكل من أشكال التواصل البيوكيميائي.
أخيرًا ، يحتوي غشاء الخلية على مكونات كربوهيدراتية (سكريات) ، إما عديد السكاريد أو السكريات قليلة الكثافة ، والتي توجد على السطح الخارجي للغشاء ، وتشكل جلايكوكاليكس. تمثل هذه السكريات 8٪ فقط من الوزن الجاف للغشاء وتعمل كمواد داعمة وكمعرفات في الاتصال بين الخلايا وكحماية لسطح الخلية من الاعتداءات الميكانيكية والكيميائية.
النقل النشط والنقل السلبي
تشكل الأغشية مقصورات داخل الخلايا حقيقية النواة أنها تسمح لمجموعة متنوعة من الوظائف المنفصلة. بالإضافة إلى ذلك ، فهي بمثابة أسطح للتفاعلات البيوكيميائية.
كثير الأيونات والجزيئات الصغيرة تنتقل عبر الأغشية البيولوجية بالنقل السلبي (بدون إنفاق الطاقة) وبالنقل النشط (مع إنفاق الطاقة).
الانتشار هو الحركة الصافية لمادة ما أسفل تدرج تركيزها من منطقة ذات تركيز أعلى إلى منطقة ذات تركيز أقل.
يسمى النقل السلبي من خلال طبقة ثنائية الدهون بالانتشار البسيط والذي يتم من خلال القنوات الأيونية وبروتينات الغشاء يسمى الانتشار الميسر.
ال التنافذ إنه نوع من الانتشار تمر فيه جزيئات الماء عبر غشاء شبه منفذ من منطقة ذات تركيز أعلى من الماء إلى منطقة يكون فيها تركيزها الفعال أقل.
في النقل النشط ، تنفق الخلية الطاقة الأيضية لتحريك الأيونات أو الجزيئات عبر الغشاء ، مقابل تدرج تركيز.
يستخدم النقل النشط الأولي ، الذي يُطلق عليه أيضًا النقل النشط المباشر ، الطاقة الأيضية مباشرة لنقل الجزيئات عبر الغشاء. على سبيل المثال ، تستخدم مضخة الصوديوم والبوتاسيوم ATP لضخ أيونات الصوديوم من الخلية وأيونات البوتاسيوم إلى الخلية.
في cotransport ، الذي يسمى أيضًا النقل النشط غير المباشر ، يتم نقل مذابين في نفس الوقت. تحافظ مضخة ATP التي تعمل بالطاقة على تدرج تركيز. لذا فإن البروتين الناقل ينقل اثنين من المذابات. يتحرك المذاب إلى أسفل تدرج تركيزه ويستخدم الطاقة المحررة لتحريك مادة مذابة أخرى مقابل تدرج تركيزها.
الإلتقام والإفراز الخلوي
بعض المواد الكبيرة ، مثل الجزيئات الكبيرة ، وجزيئات غذاء أو حتى الخلايا الصغيرة ، فإنها تتحرك أيضًا داخل الخلايا أو خارجها. يتم نقلهم عن طريق إفراز الخلايا والبطانة. مثل النقل النشط ، تتطلب هذه العمليات إنفاق الطاقة مباشرة من الخلية. يحدث هذا من خلال تكوين حويصلات في غشاء الخلية والتي ، اعتمادًا على ما إذا كانت تدخل أو تغادر ، تسمح للمادة المرغوبة بالذوبان في السيتوبلازم أو على العكس من ذلك ، في بيئة.
- في إفراز الخلايا. تطرد الخلية مواد نفايات أو منتجات إفراز (مثل الهرمونات) عن طريق دمج حويصلة مع غشاء البلازما.
- في الالتقام. يتم دمج المواد في الخلية. تعمل عدة أنواع من آليات الالتقام الخلوي في الأنظمة البيولوجية ، بما في ذلك البلعمة ، والالتقام الخلوي بوساطة المستقبلات.
- في كثرة الخلايا ("تشرب الخلايا"). الخلية تأخذ المواد الذائبة.
- في الالتقام الخلوي بوساطة مستقبلات.تتحد جزيئات معينة مع بروتينات المستقبل على غشاء البلازما. يعد الالتقام الخلوي بوساطة المستقبل الآلية الرئيسية التي تمتص بها الخلايا حقيقية النواة الجزيئات الكبيرة.
- في البلعمة (حرفيا ، "خلايا الأكل"). تبتلع الخلية جزيئات كبيرة من المواد الصلبة كغذاء أو بكتيريا. هذا الأخير أمر حيوي في حالة بعض الخلايا و كائنات وحيدة الخلية الذي يبتلع (يلتف في غشاءه) المادة إلى تغذية.