تركيب الغشاء الخلوي: نظرة شاملة

الدهون المكونة للغشاء

تترتب الدهون في الغشاء الخلوي على شكل طبقتين، وتتميز هذه الطبقة بخاصية النفاذية الانتقائية، مما يعني أنها تسمح بمرور جزيئات معينة فقط، وذلك حسب احتياجات الخلية.

الدهون الفسفورية

تعتبر الدهون الفسفورية مكونًا أساسيًا في تركيب الغشاء البلازمي المزدوج الطبقة. تتكون من جزئين رئيسيين: رؤوس محبة للماء، وذيول كارهة للماء. تترتب الرؤوس بحيث تواجه السيتوسول (الجزء المائي من السيتوبلازم) والسوائل خارج الخلية. أما الذيول الكارهة للماء فتوجد بين طبقتي الرؤوس المحبة للماء لتبقى بعيدة عن السيتوسول والسوائل الخارجية.

الكوليسترول

تنتشر جزيئات الكوليسترول بين الدهون الفسفورية، مما يساعد في الحفاظ على مرونة الغشاء الخلوي. يمنع الكوليسترول اكتظاظ الغشاء بالدهون الفسفورية. تجدر الإشارة إلى أن الكوليسترول يوجد فقط في أغشية الخلايا الحيوانية، ولا يوجد في أغشية الخلايا النباتية.

الدهون السكرية

تتواجد الدهون السكرية على السطح الخارجي للغشاء البلازمي، وتلعب دورًا هامًا في تمييز الخلايا بعضها البعض داخل الجسم.

بروتينات الغشاء

يوجد نوعان رئيسيان من البروتينات في الغشاء البلازمي: بروتينات غشائية محيطية وهي التي لا ترتبط مباشرة بالغشاء الخلوي بل بالبروتينات الأخرى الموجودة فيه، والبروتينات الغشائية المدمجة.

تندمج البروتينات الغشائية المدمجة في الغشاء البلازمي، وتمتد أطرافها لتظهر على جانبي الغشاء. يمكن تصنيف البروتينات حسب الوظيفة إلى عدة أنواع:

البروتينات الهيكلية

البروتينات الهيكلية تدعم خلايا العظام والغضاريف والشعر والعضلات، وتشمل الكولاجين والأكتين والكيراتين. يبدأ بنائها بعد تكرار الحمض النووي مباشرة. وتنقسم إلى ثلاثة أنواع رئيسية، وثمانية ثانوية.

البروتينات المستقبلة

البروتينات المستقبلة تدعم حياة الخلية من خلال توفير أماكن خاصة (مستقبلات) جاهزة للارتباط بمختلف الجزيئات. عند ارتباط المستقبل بجزيء معين، يتغير شكله ويرسل إشارة للخلية لإحداث استجابة معينة.

تبقى البروتينات المستقبلة في معظم الوقت على سطح الخلية، وفي بعض الحالات الأخرى تتحرك محدثة سلسلة من الوظائف المعقدة.

البروتينات الناقلة

البروتين الناقل يسهل عملية نقل المواد عبر غشاء الخلية، وتوجد في أغشية الخلايا والميتوكندريا والبلاستيدات الخضراء، حيث تنقل المواد من داخل إلى خارج الخلية عبر الغشاء البلازمي.

البروتينات السكرية

البروتينات السكرية هي جزيئات مكونة من البروتينات والكربوهيدرات. وتدخل في العديد من الوظائف الفسيولوجية مثل إفراز مادة الغلوبين الضرورية لجهاز المناعة. كما تساعد الجسم على إفراز الكولاجين والميوسين، وتحدد فصيلة الدم، وتدخل في تركيب بعض هرمونات الغدد التناسلية.

الكربوهيدرات

توجد الكربوهيدرات على السطح الخارجي للخلايا وتعتبر المكون الثالث والرئيسي لغشاء البلازما. ترتبط بالدهون السكرية أو بالبروتينات السكرية، وتتكون من 2-60 وحدة سكريات أحادية إما مستقيمة أو متفرعة.

تلعب الكربوهيدرات دورًا كبيرًا في أنها علامة خلوية مميزة تسمح لخلايا الجهاز المناعي بالتعرف على بعضها البعض والتمييز ما بين خلايا الجسم والأجسام الغريبة.

آلية النقل عبر الغشاء

نقل المواد من الخلية وإليها من الوظائف المهمة للغشاء البلازمي. من أهم طرق نقل المواد عبر الغشاء البلازمي:

• الانتشار (Diffusion): انتقال المواد الذائبة عبر الغشاء البلازمي من المنطقة ذات التركيز المرتفع إلى المنطقة ذات التركيز المنخفض للوصول إلى حالة من التوازن، دون الحاجة إلى الطاقة أو مواد ناقلة.
• الانتشار المسهل (Facilitated diffusion): نقل المواد الذائبة من المنطقة ذات التركيز المرتفع إلى المنطقة ذات التركيز المنخفض بمساعدة البروتينات الناقلة، دون الحاجة إلى بذل طاقة.
• النقل النشط (Active transport): نقل المواد عبر الغشاء البلازمي ضد اتجاه التركيز بمساعدة البروتينات الناقلة التي تعمل كمضخة، وهذا النوع من النقل يحتاج إلى طاقة.
• الترشيح (Filtration): نقل المواد الذائبة والمذيبة والأيونات عبر الغشاء بمساعدة الضغط الهيدروليكي.
• الخاصية الأسموزية (Osmosis): انتقال المذيب من التركيز الأقل للمادة المذابة إلى التركيز الأعلى.
• الإدخال الخلوي (Endocytosis): نقل المواد من خارج الخلية إلى داخلها ضمن حويصلات.
• الإخراج الخلوي (Exocytosis): نقل المواد إلى خارج الخلية عن طريق الحويصلات الإفرازية.

العضيات الخلوية

يحيط الغشاء البلازمي بالسيتوبلازم الذي يحتوي على عضيات وتراكيب مختلفة، وفيما يأتي أهم المكونات التي توجد في سيتوبلازم الخلايا حقيقية النواة:

• جهاز غولجي (Golgi apparatus): له دور في إنتاج بعض الجزيئات التي تنتجها الخلية، وتخزينها، ونقلها.
• الجسم الحال (Lysosome): عضي له دور في هضم الجزيئات الخلوية كبيرة الحجم، وتفكيكها.
• الميتوكندريا (Mitochondria): تنتج الطاقة اللازمة للخلية.
• النواة (Nucleus): تنظم تكاثر الخلية، ونموها.
• البيروكسيسومات (Peroxisomes): عضيّات وظيفتها تحطيم الدهون، وتكوين أحماض الصفراء، وإزالة سميّة الكحول.
• الرايبوسومات (Ribosomes): عضيّات لها دور في تصنيع البروتينات
• المُرَيْكِز (Centriole): له دور في تنظيم إنتاج الأنابيب الدقيقة.
• الكروموسومات (Chromosomes): تحتوي على الحمض النّووي الرّايبوزي منقوص الأكسجين (DNA).
• الأهداب، والأسواط (Cilia and flagella): زوائد تساعد الخليّة على الانتقال من مكان إلى آخر.
• الشبكة الإندوبلازمية (Endoplasmic Reticulum): لها دور في إنتاج الدهون والكربوهيدرات.