وظيفة الغشاء البلازمي
تتضمن وظائف الغشاء البلازمي كل من:
- تتمثل الوظيفة الرئيسية للغشاء البلازمي في الحماية، حيث يعمل على إنشاء حاجز يفصل الخلية عن البيئة المحيطة، ويحتفظ بالمواد الضرورية داخل الخلية ويمنع دخول الجزيئات الضارة إلى الخلية.
- يعمل الغشاء البلازمي على فتحات انتقائية، وهذا يعني أنه يسمح بدخول وخروج مواد معينة فقط من الخلية. يمكن للجزيئات الصغيرة اختراق الغشاء البلازمي مباشرة، في حين أن الجزيئات الكبيرة تحتاج إلى بروتينات ناقلة عبر الغشاء.
- بالإضافة إلى ذلك، يتمتع الغشاء البلازمي بوظيفة مهمة في الكائنات المتعددة الخلايا، وهي وظيفة التعرف على هذه الخلية. وتكون هذه الوظيفة خاصة مهمة في التعرف على الخلية من قبل الجهاز المناعي لتجنب تدميرها.
- يتمتع الغشاء البلازمي بوظيفة هامة في إرسال الإشارات الخلوية بين الخلايا، وذلك عن طريق ارتباط الجزيئات بمستقبلات على سطح غشاء الخلية، ويمكن أن يؤدي ذلك إلى مجموعة من التغييرات في الخلية.
الغشاء البلازمي، المعروف أيضا بغشاء الخلية، هو الغلاف الذي يحيط بالخلية ويفصلها عن البيئة المحيطة. يعمل كحاجز يمكنه التحكم في مرور الجزيئات داخل الخلية وخارجها، وهذه الظاهرة تسمى النفاذية. ومع ذلك، لا يمكن لجميع الجزيئات اختراق الغشاء بسهولة، وبالتالي فإنه يكون انتقائيا. يتميز الغشاء البلازمي بسمك رقيق جدا يتراوح بين 7 إلى 10 نانومتر، وبالتالي لا يمكن اكتشافه بواسطة المجهر الضوئي ويمكن ملاحظته فقط بواسطة المجهر الإلكتروني.
السمة الأساسية للغشاء الخلوي هي نفاذيته الانتقائية، أي قدرته على السماح أو رفض دخول جزيئات معينة إلى الخلية، وتنظيم مرور الماء أو العناصر الغذائية أو الأملاح الأيونية، وذلك لتحافظ السيتوبلازم دائما على ظروفه المثلى من الإمكانيات الكهروكيميائية (سالبة الشحنة) والرقم الهيدروجيني (PH)
تركيب للغشاء البلازمي
في تكوين الغشاء، تشكل الدهون 40٪ والبروتينات 50٪ والكربوهيدرات 10٪.
التركيب الكميائي
تختلف تركيبة غشاء البلازما بين الخلايا وفقا لوظيفتها والأنسجة التي توجد فيها، ولكن يمكن دراستها بشكل عام. ويتكون غشاء البلازما من طبقة مزدوجة من الفسفوليبيد، وتتكون بروتيناته من الارتباط بطريقة غير تساهمية مع الطبقة الثنائية، وترتبط الكربوهيدرات بشكل تساهمي مع الدهون أو البروتينات. وتتواجد الجزيئات الأكثر عددا في الدهون، ويتم احتساب البروتينات لكل 50 جزءا من الدهون، ومع ذلك، فإن البروتينات، نظرا لحجمها الأكبر، تمثل حوالي 50٪ من كتلة الغشاء.
الدهون طبقة ثنائية
يتم منع ترتيب الأحماض الأمينية والأحماض النووية والكربوهيدرات والبروتينات والأيونات من الانتشار عبر الغشاء، ولكن عموما يسمح بالانتشار السلبي للجزيئات التي تكره الماء، وهذا يتيح للخلية التحكم في حركة هذه المواد عبر الهياكل البروتينية في الغشاء مثل المسام والممرات، والتي تسمح بمرور الجلوكوز وبعض الأيونات مثل الصوديوم والبوتاسيوم.
تتكون طبقتان من جزيئات الفسفوليبيد مع ذيول الأحماض الدهنية، ويتم التخلص منها باتجاه وسط الغشاء البلازمي ورؤوس الفسفوليبيد باتجاه الوسط المائي داخل وخارج الخلية.
مكونات الدهون
تحتوي 98٪ من الدهون الموجودة في أغشية الخلايا على نهايات ماء (التي تتفاعل مع الماء) ونهاية مسعورة (التي لا تتفاعل مع الماء)، وتتواجد phosphoglycerides (phospholipids) و sphingolipids بكثرة في جميع الخلايا، تليها glycolipids والكوليسترول الذي يوجد بشكل نادر أو لا يتواجد في الأغشية البلازمية للخلايا بدائية النواة.
مكونات البروتين
تتراوح نسبة البروتينات بين 20 ٪ في الخلايا العصبية و 70 ٪ في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا، في حين أن 20 ٪ المتبقية في الخارج. البروتينات مسؤولة عن الوظائف الديناميكية للغشاء، بحيث يكون لكل غشاء تمتلك جزئية محددة للغاية من البروتينات، تحتوي الأغشية داخل الخلايا على نسبة عالية من البروتينات بسبب العدد الكبير للأنشطة الأنزيمية التي تحملها، تلعب البروتينات في الغشاء وظائف مختلفة: الناقلات والموصلات (توصيل الغشاء بالمصفوفة خارج الخلية أو مع الداخل) والمستقبلات (المسؤولة عن التعرف على الخلايا والالتصاق الخلوي) والإنزيمات.
وظيفة غشاء الخلية البلازمي
يتيح الغشاء انتقاء المواد المرغوب فيها واستبعاد المواد غير المرغوب فيها.
يفي غشاء الخلية بالوظائف التالية:
الغشاء البلازمي يلعب دورًا هامًا في الحفاظ على المحتوى الخلوي داخل الخلية وفصله عن الوسط الخارجي، كما يحدد شكل الخلية، ويتميز بالمرونة في الخلايا المعزولة والأسطح الحرة للأنسجة، ويعتبر هذا الأمر مبدعًا في فصل كل خلية عن الأخرى.
يحدد الغشاء الخلوي هوية الخلية ويحميها ميكانيكيًا، ويميز الخارج عن الداخل وخليةً أخرى، كما أنه يشكل الحاجز الأول للدفاع ضد الغزاة الخارجيين.
تسمح الانتقائية بتمرير المواد المطلوبة داخل الخلية ومنع المواد غير المرغوب فيها من الدخول، وتعد وظيفتها مثل الاتصال بين الداخل والخارج.
يحافظ الغشاء الخلوي على استقرار تركيز الماء والمواد المذابة الأخرى في السيتوبلازم، وذلك عن طريق تبادل السوائل والمواد، للحفاظ على مستوى الرقم الهيدروجيني والشحنة الكهروكيميائية المستمرة.
يستجيب الغشاء الخلوي للمنبهات الخارجية وينقل المعلومات إلى داخل الخلية، ويؤدي ذلك إلى تحريك عمليات معينة، مثل انقسام الخلايا وحركة الخلية أو فصل المواد.
معلومات هامة عن الغشاء الخلوي
تؤثر المنشطات مثل الكوليسترول بشكل كبير على تنظيم الخواص الفيزيائية والكيميائية للغشاء، حيث تنظم مقاومته وسيولته.
يتكون غشاء الخلية من طبقة مزدوجة من الدهون، ويعمل كحاجز يفصل بينالوسائط الداخلية والخارجية للخلية.
يتم إرسال الرسائل التي تسمح للخلايا بأداء وظائفها من خلال الغشاء، حيث يحتوي على مستقبلات محددة تسمح للخلية بالتفاعل مع الرسل الكيميائيين.
حجم هذه الجزيئات يتراوح بين 7.5 إلى 10 نانومتر، حيث يكون حجمها دقيقًا جدًا لدرجة أنه لا يمكن ملاحظته بالمجهر الضوئي ويتطلب استخدام المجهر الإلكتروني.
يكمن أهمية غشاء الخلية في حقيقة أن الخلية تحتاجباستمرار إلى تلقي المواد اللازمة لتنفيذ وظائفها الحيوية ويجب التخلص من الفضلات.
يُسيطر على مرور المواد بين الخلية وبيئتها، ويُسمح بدخول بعض المواد التي تعمل كمغذيات من الخارج.