محتويات
من خلال النفاذية الاختيارية يتم التحكم في مرور المواد بالغشاء البلازمي
تعريف النفاذية الاختيارية
- النفاذية الانتقائية أو الاختيارية هي أحد الصفات الهامة للغشاء البلازمي، حيث يسمح بمرور بعض المواد إلى الخلية، ومنع عبور مواد أخرى.
- في الخلايا الحيوانية، تعتبر المواد القابلة للذوبان في الدهون والهيدروكربوناتوالأكسجين أمثلة على الجزيئات التي تسمح الخلية بالمرور خلالها. [1]
الغشاء البلازمي
الغشاء البلازمي أو ما يسمى بغشاء الخلية عبارة عن غشاء رقيق يحيط بكل خلية حية ، وهو يحدد أو يفصل بين البيئة الداخلية والخارجية للخلية.
ويحيط بغشاء البلازمي بمكونات الخلية، وغالبًا ما تكون جزيئات كبيرة قابلة للذوبان في الماء وشديدة الشحنة مثل البروتينات والأحماض النووية والكربوهيدرات والمواد المشاركة في التمثيل الغذائي الخلوي.
وخارج الخلية ، في البيئة المائية المحيطة ، توجد أيونات وأحماض وقلويات سامة للخلية ، بالإضافة إلى العناصر الغذائية التي يجب أن تمتصها الخلية لتعيش وتنمو.
وظيفة الغشاء البلازمي
إن غشاء الخلية له وظيفتان هما:
الاتزان الداخلي للخلية
- يساعد على مرور المواد الغذائية إلى الخلية وخروج الفضلات منها
النفاذية الاختيارية
- يسمح بمرور بعض المواد إلى الخلية ومنع مرور أخرى.
تركيب الغشاء البلازمي
- معظم الجزئيات في الغشاء البلازمي عهي عبارة عن دهون.
- والدهون جزئيات كبيرة تتكون من الجليسرول وثلاثة أحماض دهنية، فإذا حل مكان أحد الأحماض الدهنية مجموعة فوسفات تتكون الدهون (اللبيدات المفسفرة)
الدهون المفسفرة
هي جزئيات تكونت من سلسلة أساسية من الجليسرول وسلسلتين من الأحماض الدهنية ومجموعة فوسفات ويتكون الغشاء البلازمي من طبقتين من الدهون المفسفرة المزدوجة تترتب في شكل ذيل مقابل ذيل.
- كل طبقة من الدهون المفسفرة المزدوجة توجد على شكل رأس له ذيلان، حيث تكون مجموعة الفوسفات رأسًا قطبيًا في كل طبقة من الدهون المفسفرة.
- وتبدو طبقة الدهون المفسفرة المزدوجة مثل الشطيرة حيث يبقى الرأس القطبي المحب للماء في اتجاه الخارج أما الذيل غير القطبي الكاره للماء فيتجه نحو الداخل.
- ويعد هذا التركيب المزدوج لطبقة الدهون المفسفرة مهما في تكوين وأداء الغشاء البلازمي .
- حيث تترتب الدهون المفسفرة بطريقة تجعل الرؤؤس القطبية هي الأقرب إلى جزئيات الماء ، وأما لذيول غير القطبية فتكون هي الأبعد عنها.
وعندما تتجمع جزئيات الدهون المفسفرة معًا بهذا النمط فإنها تشكل حاجزًا سطحه قطبي وأوسطه غير قطبي، ولذلك لا تمر المواد الذائبة في الماء بسهولة عبر الغشاء البلازمي، لأن وسط الغشاء غير القطبي يعيقها، وهكذا يستطيع الغشاء البلازمي فصل بيئة الخلية الداخلية عن بيئتها الخارجية.
مكونات الغشاء البلازمي الأخرى
المستقبلات
- يوجد على السطح الخارجي للغشاء البلازمي بروتينات تسمى المستقبلات، وهي ترسل إشارات إلى داخل الخلية .
- كما تقوم بروتينات الغشاء البلازمي الموجودة على السطح الداخلي له بربطه مع تراكيب الدعم الخلوية الداخلية، مما يعطي الخلية شكلًا مميزًا.
البروتينات الناقلة
- هي المواد التي تحتاج إليها الخلية أو الفضلات عبر الغشاء البلازمي، ومن المواد التي تنتقل عبر طبقة الدهون المفسفرة في الغشاء البلازمي الكوليسترول، والبروتينات والكربوهيدرات فتلاحظ أن البروتينات تسهم في خاصية النفاذية الاختيارية للغشاء البلازمي.
- ويساعد الكوليسترول على منع التصاق ذيول الأحماض الدهنية في طبقة الدهون المفسفرة المزدوجة بعضها مع بعض، مما يساعهم في سيولة الغشاء البلازمي.
- وعلى الرغم من التوصية بعدم تناول المواد الغنية بالكوريسترول بكثرة، إلا أن الكوليسترول يؤدي دورًا مهمًا في تركيب الغشاء البلازمي، ويعد مكونًا مهمًا أيضًا في الحفاظ على الاتزان الداخلي للخلية.
- وهناك مواد أخرى في الغشاء البلازمي ومنها الكربوهيدرات المرتبطة مع البروتينات لتحدد خصائص الخلية وتساعدها على معرفة الإشارات الكيميائية.
- فمثلًا تساعد الكربوهيدرات الموجودة على الغشاء البلازمي الخلايا المقاومة للمرض على تمييز الخلية الضارة وتهاجمها.
النموذج الفسيفسائي المائع
- تم اقتراح النموذج المقبول حاليًا لهيكل غشاء البلازما، المسمى بنموذج الفسيفساء المائع أو السائل، لأول مرة في عام 1972، وقد تطور هذا النموذج بمرور الوقت، لكنه لا يزال يوفر وصفًا أساسيًا جيدًا لهيكل وسلوك الأغشية في العديد من الخلايا.
- والنموذج الفسيفسائي المائع هو بحر من الدهون المفسفرة المزدوجة تعوم فيه الجزئيات، حيث تتحرك الدهون المفسفرة جانبيًا داخل الغشاء البلازمي، وفي الوقت نفسه تتحرك مكونات أخرى، ومنها البروتينات خلال الدهون المفسفرة.
- وبسبب وجود مواد مختلفة في الغشاء البلازمي يتكون نمط فسيفسائي على سطح الخلية، كما أن مكونات الغشاء البلازمي في حركة دائمة وثابتة وينزلق بعضها فوق بعض.
- ومن المثير للاهتمام أن هذه السيولة تعني أنه إذا أدخلت إبرة دقيقة جدًا في الخلية، فإن الغشاء سينفصل ببساطة ليتدفق حول الإبرة، وبمجرد إزالة الإبرة سوف يتدفق الغشاء معًا بسلاسة. [2]
السيتوبلازم والهيكل الخلوي
السيتوبلازم
هو البيئة السائلة التي توجد فيها عضيات الخلية.
الهيكل الخلوي
- هو شبكة مكون من خيوط بروتينة طويلة تدعم الخلية وتعطيها شكلها، وتثبت العضيات داخل الخلايا، كما يساعد الهيكل الخلوي على حركة الخلية وأنشطتها الأخرى.
- ويتكون الهيكل الخلوي من تراكيب ثانوية تسمى الأنيبيبات الدقيقة، وهي عبارة عن تراكب أسطوانية طويلة مجوفة من البروتن تكون هيكلًا صلبًا للخلية ، وتساعد على حركة المواد داخل الخلية، أما الخيوط الدقيقة فهي خيوط بروتينية رفيعة تساعد على إعطاء الخلية شكلها وتمكن الخلية كاملة أو جزءًا منها من الحركة.
- وتتجمع الأنبيبيات والخيوط الدقيقة أو تتفرق لينزلق بعضها فوق بعض مما يسهم في حركة الخلية.
