أغشية الخلايا وغشاء البلازما

يتكون الهيكل النموذجي لغشاء الخلية من طبقة ثنائية فوسفورية بين طبقتين من البروتين تقعان على مستوى الأسطح الفاصلة بين المرحلتين الداخلية والخارجية للخلية. الطبقة الدهنية ثنائية الجزيئية ، حيث تواجه المجموعات القطبية طبقة البروتين ، بينما تواجه المجموعات القطبية بعضها البعض بوظيفة العزل.
أغشية الخلايا ، بسمكها 90 ألف فقط ، غير مرئية تحت المجهر الضوئي المرسل. قبل ظهور المجهر الإلكتروني ، افترض علماء الخلايا أن الخلية كانت محاطة بغشاء غير مرئي ، لأنه إذا تم كسر هذا الفيلم الافتراضي ، يمكن رؤية محتويات الخلية تتسرب. اليوم مع المجهر الإلكتروني ، يمكن تصور الغشاء على أنه غشاء رقيق خط صلب مزدوج وفقًا للفرضيات الحالية ، يتكون الغشاء أساسًا من يتم ترتيب جزيئات الفوسفوليبيد والكوليسترول بطريقة تجعل ذيولها الكارهة للماء تنقلب إلى الداخل.
سلاسل البولي ببتيد لجزيئات بروتين الغشاء متعامدة مع جزيئات الدهون ويعتقد أنها تحافظ على التماسك بين الأجزاء المختلفة من غشاء البلازما.
يؤدي الهيكل الغشائي مهمة الاضطرار إلى فصل البيئة الخلوية عن البيئة خارج الخلية ، والنواة من السيتوبلازم ، وكذلك المادة الموجودة داخل العضيات المختلفة من المصفوفة السيتوبلازمية.
في كل خلية ، سواء كانت حيوانية أو نباتية ، تتميز الطبقة المحيطية للبروتوبلازم بالخصائص المورفولوجية والوظيفية للغشاء الذي يتم وضعه لفصل بيئتين مختلفتين ، والتي يمكن تحديدها بواسطة محاليل لها خصائص وتركيبات كيميائية - فيزيائية مختلفة. تتمثل وظيفة هذا الحجاب الحاجز في السماح بمرور الماء والمواد المذابة الصغيرة الأخرى داخل الخلية ، في حين أنه يعارض المواد المذابة ذات الوزن الجزيئي العالي. بشكل عام ، يتم تحديد اتجاه التدفق من خلال تركيز تركيبة المحلول على الجانبين في الغشاء ، يحدث التدفق دائمًا في الاتجاه من المحلول الأكثر تمييعًا إلى الأكثر تركيزًا: أي أنه يميل إلى موازنة التركزين ويتوقف عند الوصول إلى المساواة. الضغط اللازم لإيقاف هذه الحركة تمامًا يسمى الضغط الاسموزي. وكلما زاد تركيز المحلول.

غشاء الخلية ليس غشاءًا مثاليًا شبه منفذ ، لأنه غير منفذ لبعض المواد المذابة الموجودة ولكن ليس كلها. لا تعتمد نفاذية الغشاء إلى المواد المذابة حصريًا على الخصائص الهيكلية الكيميائية الفيزيائية ، ولكن إلى حد كبير على الظواهر المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بعملية التمثيل الغذائي الخلوي.

تنقسم الخلايا ، فيما يتعلق بسلوكها بالنسبة للضغط التناضحي والضغط البيئي ، إلى: بويكلوسموتيك ومتماثل. الأولى لها ضغط تناضحي يساوي أو يكاد يكون ضغط بيئتها ، والأخيرة قادرة على الحفاظ على ضغط تناضحي ضمن نطاق واسع من القيم ، تختلف تمامًا عن القيم البيئية. مع الأخذ في الاعتبار هذه الخصائص لسلوك الخلايا الحيوانية والنباتية ، أنشأ J. Traube جهازًا خاصًا ، يتكون على وجه التحديد من غشاء نصف نافذ ، والذي كان عليه أن يعيد إنتاج سلوك الخلايا الحية بشكل مصطنع في مواجهة الحلول المعطاة. في البداية تم استخدام غشاء فيروسيانيد النحاس كغشاء ؛ بعد ذلك تم إدخال أغشية شبه نفاذة كان من الممكن من خلالها التأكد من كيان الضغوط التناضحية الكبيرة.
أخيرًا ، يمكن القول أن مرور المواد المختلفة عبر غشاء البلازما يمكن أن يحدث عن طريق الانتشار البسيط أو الميسر أو بالنقل النشط.

الانتشار البسيط: النقل السلبي من خلال طبقة ثنائية الدهون. الانتشار هو حركة الجزيئات من منطقة إلى أخرى نتيجة التحريض الحراري العشوائي.في الانتشار البسيط ، يتم تحديد نفاذية الغشاء بالعوامل التالية: (أ) قابلية الذوبان في الدهون للمادة المنتشرة ، (ب) حجم وشكل جزيئات الانتشار ، (ج) درجة الحرارة و (د) السماكة من الغشاء.

الانتشار الميسر: النقل السلبي من خلال بروتينات الغشاء. يتم تشغيل الانتشار الميسر بواسطة نوعين من بروتينات النقل: (أ) الناقلات ، التي تربط الجزيئات على جانب واحد من الغشاء وتنقلها إلى الجانب الآخر بفضل التعديل التوافقي ، و (ب) القنوات ، التي تشكل المسام التي تمتد من واحد من جانب الغشاء إلى الآخر. في الانتشار الميسر ، يتم تحديد نفاذية الغشاء بواسطة عاملين: (أ) سرعة النقل للحوامل أو القنوات الفردية و (ب) عدد الحاملات أو القنوات الموجودة في الغشاء.

النقل النشط. هناك نوعان رئيسيان من النقل النشط: النقل الأولي النشط ، والذي يستخدم ATP أو أشكال أخرى من الطاقة الكيميائية ، والنقل النشط الثانوي ، والذي يستخدم التدرج الكهروكيميائي للمادة كمصدر للطاقة للحث على النقل النشط لمادة عالية.