غشاء خلوي

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
المثال التوضيحي لحقيقية نواة غشاء الخلية

غشاء الخلية، الغشاء البلازمي أو الغشاء الخلوي الخارجي يسمى كذلك الاكتوبلاست Ectoplast: غشاء حيوي، شفاف يميز كل الأشكال الخلوية، ويفصل السيتوبلازم عن الوسط المحيط (الوسط الخارجي عند وحيدات الخلية).[1] الغشاء الخلوي عبارة عن ليبيد ثنائي الطبقة ذو نفاذية اختيارية مشتركة في جميع الخلايا الحية.[2] يحتوي هذا الغشاء مجمل كيان الخلية من السيتوبلازم وما فيها من عضيات خلوية يتألف بشكل خاص من البروتينات والدهنيات مرتبة بشكل فسيفسائي، هذه المكونات الغشائية تدخل في مجموعة واسعة من العمليات الخلوية. في نفس الوقت يمكن أن يعمل كنقطة اتصال بين الهيكل الخلوي والجدار الخلوي في حال وجوده. ربما تكون مهمته الأساسية هي تنظيم دخول وخروج الجزيئات إلى الخلية وخروجها منه، عدا عن استقبال الإشارات الحيوية من خارج الخلية عن طريق ما يسمى المستقبلات. [3][4][5]

وظيفته[عدل]

الغشاء الخلوي

يقوم الغشاء الخلوي أيضا بإحاطة الهيولى وفصلها فيزيائيا عن بقية المكونات الخارج خلوية، وبهذا يقوم بمهمة جدار فاصل. هذا الحاجز قادر على تنظيم خارج وداخل الخلية الحية باعتباره نصف نفوذ أو نفوذ نوعيا، وهو غشاء مُنفِذ يعمل عمل غشاء نصف ناضح وفي نفس الوقت له القابلية الاختيارية للمواد الداخلة والخارجة من خلاله، كما تساهم في حالات كثيرة جزيئات ناقلة موجودة ضمن الغشاء البلازمي في عملية نقل المواد عبر الغشاء وتتم هذه العملية بصرف كميات كبيرة من الطاقة الكيميائية. وبالنظر لكون الغشاء البلازمي رقيق جدًا؛ لذلك لا يمكن تمييزه بسهولة باستخدام المجهر الضوئي ويلاحظ في بعض الخلايا أن الغشاء البلازمي محاط بطبقات واقية أكثر سمكًا بحيث يمكن تمييزها بالمجهر فمثلًا معظم الخلايا النباتية تمتلك جدارًا سيليلوزيًا سميكًا يغطي ويدعم الغشاء البلازمي والذي يطلق عليه اسم الجدار الخلوي Cell Wall أما خلايا الحيوانات فبعضها محاط بمواد قوية. إن للجدار الخلوي الوظائف المهمة للخلية غير أنه لا يلعب أي دور في عملية عبور المواد وانتقالها من وإلى الخلية.

النقل عن طريق تكوين الحويصلات[عدل]

لأغشية بعض الخلايا القدرة على إحاطة بعض المواد وتكوين حويصلات غشائية حيث عن طريقها يتم ادخال وإخراج هذه المواد من وإلى الخلية.

  • أولا: الإدخال الخلوي Endocytosis: يتم أخذ الأجسام إلى داخل الخلية عن طريق غشاء البلازما بعدة بطرق منها:
    • الالتهام الخلوي (أو البلعمة) Phagocytosis يمثل الالتهام الخلوي هضم الأجسام الصلبة من الخلية بواسطة الفعالية الطبيعية لغشاء البلازما. هذه الظاهرة يمكن ملاحظتها في الأميبا حيث تعمل على مد أقدام كاذبة حول الدقائق المطلوب هضمها ثم تحتوي هذه الدقائق في داخل الخلية وتتكون فجوة كبيرة نسبيًا تنطلق إلى داخل الخلية وأن عمل بعض خلايا الدم البيضاء يكون مشابهًا لعمل الأميبا والتي تساعد الجسم في الوقوف ضد المواد الغريبة حيث أن كريات الدم البيضاء Leucocytes لها القابلية لهضم البكتريا بواسطة الأكياس الملتهمة وكذلك فضلات الخلية وأجسام كبيرة أخرى.
    • الشرب الخلوي Pinocytosis: يمثل الشرب الخلوي احتواء المواد السائلة إلى داخل الخلية بطريقة تشبه البلعمة وقد يدخل البروتين بهذه الطريقة أيضًا حيث تمتز المواد Adsorbed عند سطح البلازما ثم يحدث لف داخلي Infolding للغشاء ناتجًا في تكوين كيس يحتوي على الدقائق المطلوب هضمها وبعدها فأن هذه المواد تتحرر بطريقة ما من الكيس إلى داخل الخلية وأن الغشاء الذي كان محيطًا للدقيقة قد يصبح جزءًا من الشبكة الإندوبلازمية ويمكن تلخيص العملية وذلك بتكوين أصابع غشائية خارجية تنحني بعدها إلى الخلف لتلتحم في النهاية بغشاء الخلية ومرة ثانية مكونة بذلك فجوة غذائية تحتوي بداخلها على المادة الغذائية.
    • اللقف الخلوي Rhopheocytosis: وهذه الآلية في الإدخال الخلوي خاصة لنقل كمية كبيرة من المواد مثل السيتوبلازم مع محتوياته من خلية إلى خلية أخرى حيث تتضمن العملية تكوين فجوات في سطح الخلية دون وجود تقديرات سابقة في السطح حيث تظهر الخلية في هذه العملية كأنها تشفط المواد المحيطة بها كالشرب الخلوي.
  • ثانيا: الإخراج الخلوي Exocytosis

ويمكن تقسيم هذه العملية إلى عدة اقسام هي:

أ- الإفراز الكلي Holocrine Secretion : ويتضمن هذا الإفراز ملئ الخلية بالناتج الإفرازي ثم تحرر الخلية برمتها كجسم إفرازي وبعدها تضمحل الخلية محررة محتوياتها وتمثل الغدد الدهنية لجلد اللبائن انموذجًا لهذا النوع من الإفراز.

ب- الإفراز الجزئي Eccrine Secretion : وهو عكس الإفراز الكلي إذ تبدأ العملية ببناء البروتينات السكرية بواسطة الشبكة الإندوبلازمية الخشنة المحببة) Granular Endoplasmic Reticulum ثم ترزم بهيئة أجسام محددة بأغشية ثم تحرر محتوياتها داخل تجويف بواسطة التحام الغشاء الموجود حول الجسم بالغشاء الخلوي وتنتج عن هذه العملية انخفاضات مؤقتة تنشأ عند سطح الخلية وفي حالة الإفراز الشديد ينشأ خيط من فجوات مرتبطة مع بعضها البعض وبواسطة هذه الوسائل ينبذ الإفراز إلى الخارج ومن الأمثلة لهذا النوع كثير من الغدد ذات الإفراز الخارجي والداخلي كالبنكرياس والخلايا الأمامية للغدة النخامية والخلايا الدرقية. وأن التحام غشاء الجسم الإفرازي بالغشاء البلازمي يؤدي إلى أن يصبح غشاء الجسم الإفرازي جزءًا من الغشاء البلازمي.

3- الإفراز القمي Apocrine Secretion : إن هذا الإفراز يلاحظ في الغدد تحت الفكية للأرنب Submandibular sweet gland ولقد لوحظت عمليات مختلفة من الإفراز حيث يندفع التجويف السطحي للخلية إلى الخارج ليكون بروزات ثانوية وأشكال كروية متصلة بالخلية بواسطة سويق رفيع بعدها تكون طبقة كثيفة من السيتوبلازم على عرض الساق تفصل تدريجيًا الجسم المخزون ويصبح طليقًا في التجويف ويمكن مشاهدة هذه العملية أيضًا في الغدد اللبنية حيث يفرز الدهن بواسطة آلية الإفراز القمي.

4- الإفراز الثنائي Diacrine Secretion : في هذا النوع من الإفراز تتكون أجسام إفرازية محاطة بأغشية كما في الإفراز الجزئي ولكن بدلًا من تحررها بالتحامها بالغشاء البلازمي فإن الناتج الإفرازي إما ينتشر إولًا عبر غشاء الجسم الإفرازي ثم عبر الغشاء البلازمي أو تنتشر أجزاء غشاء الجسم الإفرازي والإفراز المتحرر عبر السيتوبلازم القمي وغشاء البلازما، إن هذه العملية لا تتضمن زيادة أو نقصان في محيط سطح الخلية كما أنها نادرة الحدوث نسبيًا.

  • ثالثا: الانتشار الحر Free Diffusion

تتحرك الكثير من المواد من خلال الأغشية بأسلوب الانتشار الحر، كما تشير الدراسات حيث تتناسب نسبة هذا الانتشار طرديًا مع نسبة ذوبان تلك المواد في الليبيد. يستثنى الماء من هذه القاعدة؛ وذلك لأن جزيئاته تنتشر بحرية خلال الغشاء بانتظام وسرعة، حيث اقترح بأن الأغشية تحتوي على ثقوب (8-10) انكستروم تبطن بجزيئات محبة للماء حيث تكون هذه الفتحات ذات سعة كافية لدخول جزيئات الماء في حين تلاقي جزيئات أخرى صعوبة للدخول من خلالها.

تركيبه[عدل]

نموذج الفسيفساء المائع[عدل]

يتألف الغشاء البلازمي من البروتينات والليبيدات التي تكون مرتبة مع بعضها البعض بشكل طبقة رقيقة بواسطة اواصر غير تساهمية وتعتمد نسبة الليبيد إلى البروتين على نوع الغشاء الخلوي بالنسبة للغشاء البلازمي والعضيات الخلوية الأخرى كما ويؤثر نوع الكائن الحي فيما إذا كان حقيقي النواة أو بدائي النواة على هذه النسبة كذلك يلاحظ وجود الكوليسترول وليبيدات سكرية وتختلف نسبة هذه الأنواع من الدهون الغشائية باختلاف أنواع الأغشية البلازمية وقد بينت نتائج الدراسات الحديثة على أغشية كريات الدم الحمراء، إن هنالك تباين في توزيع هذه الأنواع من الدهون وحتى الدهن الواحد على طبقتي الغشاء، فمثلًا يوجد Choline Phospholipids والدهون السكرية على الطبقة الخارجية أكثر من وجودها على الطبقة الداخلية للغشاء المواجهة للسيتوبلازم والتي يكثر وجود Amino Phospholipids عليها، وقد اقترح الباحثون أن هذا التباين يكون ثابتًا حيث لا يحدث تبدلًا (تبادل) بين طبقتي الدهن، ويمكن أن يعزى ذلك إلى أن المجاميع القطبية الكارهة للماء Hydrophobic لطبقة الدهن الثانية تتطلب طاقة عالية إذا ما أرادت الحركة خلال المركز. إن جزيئة الدهن تتألف من جزئين هما:- 1- الجزء القطبي ((Polar Portion)): وهذا الجزء محب أو أليف للماء Hydrophilic -2 الجزء غير القطبي ((Nonpolar Portion)): وهذا الجزء كاره أو غير أليف للماء Hydrophobic.

إن انتقال المواد عبر الغشاء يمكن أن يتم بشكل منفعل passive حسب قواعد الانتشار وفق تدرج التركيز، وهنا يتطلب أن تكون المادة منحلة في الدسم لتنحل في الطبقة الثنائية الدسمة أو منحلة في الماء لتؤمن عبورها مع الماء عبر القنوات الشاردية الموجودة ضمن البروتينات الغشائية، طريقة أخرى للنقل تدعى بالنقل الفعال تتطلب صرف طاقة يتم الحصول عليها عن طريق جزيئات ATP تقوم بها جزيئات بروتينية خاصة تعمل كمضخات شاردية.

تتواجد أيضا ضمن الغشاء مستقبلات بروتينية تعمل على استقبال الإشارات الحيوية من البيئة المحيطة بالخلية على شكل مرسالات خلوية كيميائية أو هرمونات. يتم نقل هذه الإشارات إلى الداخل الخلوي مما يؤدي للاستجابة على هذه الإشارة. بعض البروتينات الأخرى تعمل كعلامات تميز هذه الخلايا بالنسبة لخلايا أخرى لإتمام التواصل. ترابط هذه البروتينات مع مستقبلاتها النوعية في الخلايا الأخرى تشكل الأساس للتآثر الخلوي في الجهاز المناعي.

قطبية الغشاء[عدل]

توتر غشاء الخلية الكهربائي هو اختلاف الشحنة الكهربائية على جانبي جدار الخلية بسبب اختلاف تركيز الأيونات ما بين داخل الخلية المحاطة بالغشاء الخلوي، والوسط المحيط بها. وهذا التوتر تحافظ عليه الخلية الحية عن طريق قنوات أيونية ليكوّن الأساس لما يسمى جهد الفعل المساهم بنقل الشارة الكهربائية بشكل سيال عصبي أو انقباض عضلي وهكذا.

انظر أيضا[عدل]

المراجع[عدل]

  1. ^ html Kimball's Biology pages, Cell Membranes نسخة محفوظة 03 سبتمبر 2014 على موقع واي باك مشين.[وصلة مكسورة]
  2. ^ Alberts B, Johnson A, Lewis J؛ وآخرون (2002)، Molecular Biology of the Cell (ط. 4th)، New York: Garland Science، ISBN 0-8153-3218-1، مؤرشف من الأصل في 14 فبراير 2009. {{استشهاد بكتاب}}: Explicit use of et al. in: |مؤلف= (مساعدة)صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
  3. ^ Budin, Itay؛ Devaraj, Neal K. (29 ديسمبر 2011)، "Membrane Assembly Driven by a Biomimetic Coupling Reaction"، Journal of the American Chemical Society، 134 (2): 751–753، doi:10.1021/ja2076873، مؤرشف من الأصل في 31 مايو 2015، اطلع عليه بتاريخ 18 فبراير 2012.
  4. ^ Staff (25 يناير 2012)، "Chemists Synthesize Artificial Cell Membrane"، علم يوميا، مؤرشف من الأصل في 20 أكتوبر 2017، اطلع عليه بتاريخ 18 فبراير 2012.
  5. ^ Staff (26 يناير 2012)، "Chemists create artificial cell membrane"، ريموند كرزويل، مؤرشف من الأصل في 20 أكتوبر 2017، اطلع عليه بتاريخ 18 فبراير 2012.
مكونات الخلية

الغشاء الخلوي | الهيولى | اللييفات الهيولية الدقيقة | الأنابيب الدقيقة | الجسيمات الريبوزية | جهاز غولجي | الجسيمات الحالة | الشبيكة الهيولية | الحبيبات الخيطية | الصانعات اليخضورية | النواة | الجسيمات التأكسدية