تركيب الغشاء البلازمي في الخلايا

دهون الغشاء البلازمي

تتكون دهون الغشاء البلازمي من طبقتين، وتُعرف باختيارها لنفاذية جزيئات معينة، مما يعني أنها تسمح فقط للجزيئات المطلوبة من قبل الخلية بالعبور إليها. ومن أبرز أنواع الدهون الموجودة في الغشاء البلازمي:

الدهون الفوسفاتية (بالإنجليزية: Phospholipids)

تمثل الدهون الفوسفاتية مكوناً أساسياً في بناء الغشاء البلازمي ثنائي الطبقة، حيث تتكون من عنصرين؛ رؤوس محبة للماء تسعى للاحتكاك بالسوائل داخل الخلية وخارجها، وأذيال كارهة للماء تحكمها الحاجة للابتعاد عن السوائل، مما يؤدي إلى تنظيمها بشكل يضمن وجود الأذيال بين رؤوس محبة للماء.

الكولسترول (بالإنجليزية: Cholesterol)

توزع جزيئات الكولسترول بين الدهون الفوسفاتية، مما يسهم في الحفاظ على مرونة الغشاء البلازمي ومنع تراكم الدهون الفوسفاتية. يُعتبر الكولسترول مكوناً الموجود فقط في أغشية الخلايا الحيوانية، بينما يفتقر إليها أغشية الخلايا النباتية.

الدهون السكرية (بالإنجليزية: Glycolipids)

تتواجد الدهون السكرية على السطح الخارجي للغشاء البلازمي وتلعب دوراً مهماً في تمييز الخلايا داخل الجسم.

بروتينات الغشاء البلازمي

توجد نوعان من البروتينات في الغشاء البلازمي: النوع الأول هو البروتينات المحيطية (بالإنجليزية: Peripheral membrane proteins)، وهي التي لا ترتبط مباشرة بالغشاء، بل تتصل ببروتينات أخرى في الغشاء. أما النوع الثاني فهو البروتينات المدمجة (بالإنجليزية: Integral membrane proteins)، التي تمتد عبر الغشاء وتظهر على جانبيه. يمكن تصنيف هذه البروتينات حسب وظائفها إلى الأنواع التالية:

البروتينات الهيكلية (بالإنجليزية: Structural proteins)

تتمتع البروتينات الهيكلية بعدة خصائص رئيسية، منها:

يبدأ تصنيع البروتينات الهيكلية بعد تكرار الحمض النووي مباشرة.
تنقسم البروتينات الهيكلية إلى ثلاثة أنواع رئيسية وثمانية فرعية.
تقدم الدعم اللازم لخلايا العظام والغضاريف والشعر والعضلات.
تشمل الكولاجين والأكتين والكيراتين كعناصر من البروتينات الهيكلية.

البروتينات المستقبلة (بالإنجليزية: Receptor proteins)

تُعتبر البروتينات المستقبلة نوعاً مميزاً من البروتينات التي تدعم حياة الخلية عبر تهيئة مواقع محددة (مستقبلات) للارتباط بجزيئات مختلفة. عند ارتباطها بجزيء معين، يمكن أن تغير شكلها وترسل إشارات تشير إلى استجابة معينة للخلية.

تتواجد هذه البروتينات على سطح الخلية في معظم الأحيان، وفي بعض الأوقات تتحرك لإحداث سلسلة من الوظائف المعقدة.

البروتينات الناقلة (بالإنجليزية: Transport proteins)

تعد البروتينات الناقلة نوعاً من البروتينات المدمجة في الغشاء الخلوي، تسهل نقل وانتشار المواد. ومن أبرز خصائصها:

تنقل المواد من داخل الخلية إلى خارجها عبر الغشاء البلازمي.
تتواجد في أغشية الخلايا والميتوكندريا والبلاستيدات الخضراء.

البروتينات السكرية (بالإنجليزية: Glycoproteins)

تتكون البروتينات السكرية من مزيج من البروتينات والكربوهيدرات، وتتميز بما يلي:

تشارك في العديد من الوظائف الفسيولوجية، مثل إفراز الغلوبين الضروري لجهاز المناعة.
تساعد في إفراز الكولاجين والميوسين، وهي بروتينات يتم إفرازها في الجهازين الهضمي والتنفسي.
تحدد البروتينات السكرية الموجودة في خلايا الدم الحمراء فصيلة الدم.
تدخل في تركيب بعض هرمونات الغدد التناسلية مثل هرمونات النمو والبلوغ والتكاثر.

الكربوهيدرات

تعتبر الكربوهيدرات جزءاً أساسياً من السطح الخارجي للخلايا، وتلعب دوراً محورياً كمكون رئيسي في الغشاء البلازمي. عادةً ما ترتبط الكربوهيدرات بالدهون السكرية أو البروتينات السكرية، وتتكون من 2-60 وحدة سكر أحادي، سواء كانت مستقيمة أو متفرعة.

تلعب الكربوهيدرات دوراً كبيراً في العمل كعلامة خلوية مميزة، مما يساعد خلايا الجهاز المناعي على التعرف على بعضها البعض وتمييز خلايا الجسم عن الأجسام الغريبة التي تستدعي الهجوم.

النقل عبر الغشاء البلازمي

تعتبر عملية نقل المواد من وإلى الخلية من الوظائف الأساسية للغشاء البلازمي. وتشمل الطرق الرئيسية لنقل المواد عبر الغشاء البلازمي ما يلي:

الانتشار (بالإنجليزية: Diffusion): تتمثل في انتقال المواد الذائبة عبر الغشاء البلازمي من مناطق التركز العالي إلى مناطق التركز المنخفض، دون الحاجة إلى طاقة أو مواد ناقلة.
الانتشار المسهل (بالإنجليزية: Facilitative diffusion): يتطلب مساعدة البروتينات الناقلة لنقل المواد من مناطق التركز العالي إلى مناطق التركز المنخفض، دون الحاجة لطاقة.
النقل النشط (بالإنجليزية: Active transport): يتم نقل المواد ضد اتجاه التركز، أي من المناطق ذات التركيز المنخفض إلى المرتفع بمساعدة البروتينات الناقلة، ويحتاج هذا النوع من النقل إلى طاقة.
الترشيح (بالإنجليزية: Filtration): يتضمن نقل المواد الذائبة عبر الغشاء باستخدام الضغط الهيدروليكي.
الخاصية الأسموزية (بالإنجليزية: Osmosis): انتقال المذيب من التركيز الأقل إلى الأعلى في تركيز المادة المذابة.
الإدخال الخلوي (بالإنجليزية: Endocytosis): نقل مواد من خارج الخلية إلى داخلها عبر حويصلات.
الإخراج الخلوي (بالإنجليزية: Exocytosis): نقل المواد إلى الخارج عبر الحويصلات الإفرازية.

الأعضاء الخلوية

يحيط الغشاء البلازمي بالسيتوبلازم الذي يحتوي على مكونات وعضيات مختلفة. فيما يلي أهم المكونات الموجودة في سيتوبلازم الخلايا حقيقية النواة:

جهاز غولجي (بالإنجليزية: Golgi apparatus): يلعب دوراً في إنتاج الجزيئات وتخزينها ونقلها.
الجسم الحالّ (بالإنجليزية: Lysosome): عضيّ له دور في هضم الجزيئات الخلوية الكبيرة.
الميتوكندريا (بالإنجليزية: Mitochondria): تُنتج الطاقة اللازمة لعمل الخلية.
النواة (بالإنجليزية: Nucleus): تنظم تكاثر ونمو الخلية.
البيروكسيسومات (بالإنجليزية: Peroxisomes): تعمل على تحطيم الدهون وتنظيم الأحماض الصفراوية وإزالة سميّة الكحول.
الرايبوسومات (بالإنجليزية: Ribosomes): تُساهم في تصنيع البروتينات.
المُرَيْكِز (بالإنجليزية: Centriole): يساهم في تنظيم إنتاج الأنابيب الدقيقة.
الكروموسومات (بالإنجليزية: Chromosomes): تحتوي على الحمض النووي DNA.
الأهداب والأسواط (بالإنجليزية: Cilia and flagella): تساعد في حركة الخلية.
الشبكة الإندوبلازمية (بالإنجليزية: Endoplasmic Reticulum): تلعب دوراً في إنتاج الدهون والكربوهيدرات.

يتكون الغشاء البلازمي بشكل أساسي من الدهون والبروتينات، وتختلف نسبة البروتين إلى الدهون بناءً على موقع الغشاء ووظيفته، حيث يتكون الغشاء المحيط بالميتوكندريا من 75% من البروتين و25% من الدهون، بينما يتكون الغشاء المحيط بخلايا شوان (المكون للعزل للخلايا العصبية) من 20% من البروتينات و80% من الدهون.