غشاهای زیستی (1)

غشا در واقع مرز سلولی است و محیط داخل سلول را از خارج آن جدا می کند.

پیشتر دانستید که غشای سلولی بخشی از اغلب دروس زیست شناسی پایه است، حال در اینجا به بررسی غشاهای زیستی می پردازیم.

خصوصیات عمومی غشاهای زیستی

ضخامت اغلب غشاها بین 60 الی 100 آنگسترم است. مرز سلول به صورت یک ساختار صفحه مانند دور تا دور سلول را احاطه کرده و از دو لایه لیپیدی تشکیل شده است.

نسبت لیپید به پروتئین در انواع غشاهای زیستی از 4:1 تا 1:4 متفاوت است. برای مثال غشای اندامک میتوکندری دارای درصد بالایی از پروتئین نسبت به لیپید است در صورتی که غشای شبکه آندوپلاسمی صاف درصد لیپید در مقایسه با پروتئین بسیار بیشتر است. این تفاوت نسبت به عملکرد آن غشا مربوط می باشد.

پروتئین های غشا به دو صورت سراسری (از دو لایه غشا رد می شود) و محیطی (تنها در یک طرف غشا دیده می شوند) می باشند. قسمت های آبگریز پروتئین ها در تماس با دم های هیدروکربنی و قسمت های آب دوست آن ها در ارتباط با سیتوزول و محیط خارج سلول و مجاور محیط آبی هستند. پروتئین ها نقش های مختلفی بر عهده دارند و اکثر آن ها به عنوان ناقلان غشایی محسوب (پمپ، کانال و حامل یا پرمئاز)می شوند. برخی از آن ها به عنوان گیرنده هورمون ها و دیگر مولکول های حاوی پیام می باشند و تعدادی از آن ها نقش آنزیمی دارند.

 غشاها ساختار سیالی دارند. بدین منظور که لیپیدها و پروتئین های آن ها دائماً در حرکت هستند و از این سوی غشا به سوی دیگر جابه جا می شوند. این خصوصیت برای انجام عملکردهای غشا بسیار مهم است.

اکثر غشاها از لحاظ الکتریکی حالت قطبیده دارند و لایه درونی آن ها 60 میلی ولت نسبت به لایه بیرونی منفی تر است.

سلول های یوکاریوتی علاوه بر این که با غشای پلاسمایی از محیط بیرون جدا می شوند، در درون سلول نیز اجزایی دارند که با غشا احاطه شده اند. هر یک از این اجزا (مانند اندامک ها و وزیکول ها) یک کده نامیده می شوند. فضای درونی هر کده را لومن می نامند.

لیپیدندهای غشایی، مولکول هایی دوگانه دوست (آمفی پاتیک) هستند که در غشاها به صورت دو لایه لیپیدی قرار گرفته اند. دو لایه لیپیدی یک سیال دو بعدی است. و لیپیدهای آن حرکت جانبی و چرخشی سریعی دارند، به طوری که هر مولکول لیپید می تواند در هر ثانیه میلیون ها بار جای خود را با مولکول های مجاورش عوض کند.

فراوان ترین اجزای غشاهای زیستی فسفولیپیدها هستند. فسفولیپیدهای عمده غشاهای زیستی عبارت هستند از:

فسفاتیدیل اتانول آمین

 فسفاتیدیل کولین

فسفاتیدیل سرین

اسفینگومیلین.

در انسان، اسفینگومیلین که در غلاف میلین رشته های عصبی فراوان است، تنها فسفولیپید غشایی است که از گلیسرول مشتق نمی شود و متعلق به دسته اسفینگولیپیدها می باشد.  علاوه بر فسفولیپیدها، مولکول های کلسترول هم به تعداد بسیار زیاد در غشای سلول های جانوری یافت می شوند. (شکل1)

شکل1: لیپیدهای غشایی. (روی تصویر کلیک کنید.) دسته مهمی از لیپیدهای غشایی، فسفولیپیدهای مشتق از گلیسرول (فسفوگلیسریدها یا گلیسرو فسفولیپیدها) می باشند که در غالب آنها گلیسرول 3-فسفات با دو زنجیره اسید چرب (آب گریز) و یک گروه سر (آب دوست) پیوند دارد. طول و درجه اشباع شدگی هر یک از زنجیره های اسید چرب و همچنین نوع گروه سر باعث تنوع در این فسفولیپیدها می شود. اسفینگولیپیدها مشتق از اسفینگوزین (Sphingosine)، یک آمینو الکل با زنجیره هیدروکربنی می باشند که یک اسید چرب می تواند با پیوند آمیدی به آن متصل شود.

برخی از انواع فسفولیپیدها همچون فسفاتیدیل اینوزیتول با وجود فراوانی کم در غشا، نقش های مهمی در فعالیت های سلول، مانند ترارسانی پیام، دارند. همچنین برخی غشاها لیپیدهای ویژه خود را دارند، برای مثال غشای درونی میتوکندری غنی از کاردیولیپین (دی فسفاتیدیل گلیسرول) می باشد که برای تامین ویزگی های منحصر به فرد این غشا و فعالیت پروتئین هایش ضروری می باشد.

ادامه دارد ...

منبع: http://geneticscience.mihanblog.com

مرکز یادگیری سایت تبیان، مرجان سلیمانیان