چرا چربی؟

سلول های گیاهی یک دیواره سلولی سخت و محکم دارند، اما غشای سلولهای جانوری یک لایه دوجداره منعطف از چربی است. چربی هایی که غشا را می سازند، یک سر آب دوست دارند و دو دم آب گریز. اگر چربی در محلول آبی قرار داشته باشد، مولکولهای چربی طوری قرار می گیرند که دم های آنها در کنار هم باشد و سرهای آب دوست آنها رو به بیرون قرار گیرد. پس اگر غشایی از چربی ساخته شود یک خاصیت فوق العاده خواهد داشت. اگر این غشا پاره شود، دو قسمت باقیمانده خود بخود به هم متصل می شوند و غشا ترمیم می شود. چربی ها به سه دسته طبقه بندی می شوند: فسفو لیپیدها، کلسترول و گلیکولپیدها. این سه نوع چربی با نسبتهای متفاوت در تمام غشاها دیده می شوند.

نقش پروتئین ها

پروتئین های مختلفی بر روی غشا قرار دارند. بعضی از آنها در طول لایه فسفولیپید گسترده شده اند و برخی دیگر فقط در یک ناحیه مانند یک کانال از عرض غشا عبور کرده اند. این پروتئینها کارهای مختلفی انجام می دهند. بعضی از آنها گیرنده مواد، بعضی دیگر آنزیم و عده ای نیز آنتی ژن هستند. بسیاری از این پروتئینها هم نواحی آب دوست دارند و هم گروههای آب گریز. گروههای آب گریز مانند یک لنگر عمل می کنند و اتصال بین پروتئین و چربی را محکم می کنند. گروه های آب دوست نیز به انتقال مواد کمک می کنند.

انتقال مولکولهای کوچک

چون لایه میانی غشا آب گریز است، مولکولهای قطبی نمی توانند وارد سلول شوند. برای انتقال مولکولهای قطبی راههای مختلفی وجود دارد. پروتئین های مختلفی روی غشا هست که هر کدام وظیفه انتقال مولکولهای خاصی را بعهده دارند. عده ای از این پروتئین ها کانال های یک طرفه هستند، یعنی فقط می توانند مواد را در یک جهت منتقل کنند. بعضی دیگر سیستم cotransport دارند، یعنی دو ماده را با هم منتقل می کنند. ممکن است دو ماده هر دو در یک جهت منتقل شوند یا اینکه در دو جهت مخالف جابجا شوند. این پروتئین ها به شیوه غیرفعال عمل می کنند، پس سلولها برای این انتقال ها انرژی مصرف نمی کند. مواد در دو جهت طبیعی جابجا می شوند، از ناحیه غلیظ تر به ناحیه رقیق تر.

کانال های پروتئینی به موادی اجازه عبور می دهند که اندازه و بار الکتریکی خاصی داشته باشند. این پروتئین ها مانند یک قایق عمل می کنند. مولکولهای ماده روی آنها می نشیند و از غشا عبور می کند. این انتقال هم در جهت طبیعی صورت می گیرد. اگر سلول بخواهد ماده ای را از جایی که غلظت آن کم است به جایی که غلظت زیاد است، منتقل کند باید انرژی مصرف کند. این روش، انتقال فعال نامیده می شود.

یک مثال برای انتقال فعال، پمپ سدیم – پتاسیم است. این پمپ در کنار کانال نفوذ پتاسیم قرار دارد و سلول با استفاده از این دو پتانسیل الکتریکی غشای خود را تنظیم می کند. پمپ آنزیمی سدیم – پتاسیم که با انرژی حاصل از هیدرولیز ATP کار می کند، سدیم را به بیرون و پتاسیم را به داخل پمپ می کند. غلظت پتاسیم درون سلول بیشتر می شود و در خارج کاهش پیدا می کند. در مورد سدیم برعکس است. کانال نفوذ پتاسیم، اجازه می دهد که پتاسیم به بیرون تراوش کند و این باعث می شود که لایه درون سلول بار منفی پیدا کند.

برای انتقال مولکولهای بزرگ راههای دیگری هم وجود دارد.

گیرنده های غشا

روی غشا تعدادی گیرنده و آنتی ژن قرار دارد. مولکولهایی که باید به آن سلول خاص برسند به گیرنده های سطح سلول می چسبند. گیرنده در اثر چسبیدن این مولکولها، یک ماده در درون سلول آزاد می کند. آزاد شدن این ماده رفتار سلول را تغییر می دهد. به این ترتیب یک پیغام خارجی می تواند با یک واکنش از جانب سلول مواجه شود. آنتی ژن ها برای شناسایی بیگانه ها به کار می روند. اگر ماده ای خارجی توسط دستگاه ایمنی شناسایی شود، پیغامی به سلولهای T فرستاده می شود. این سلولها به آن ناحیه می آیند و سلول بیگانه را نابود می کنند.