انواع بروتينات الغشاء البلازمي

تعريف  الغشاء البلازمي

الغشاء البلازمي هو الجدار الرقيق الذي يحيط الخلايا البدائية النواه والتي تحتوي على أجسام الفطريات ، والنباتات ، والحيوانات ويتراوح سمك الغشاء البلازمي من 4 إلى 10 نانومتر ويتكون غشاء البلازما من طبقة ثنائية الفوسفوليبيد مع بروتينات مدمجة  وهو قابل للنفاذ بشكل انتقائي للأيونات ، والجزيئات العضوية وينظم حركة المواد داخل ، وخارج الخلايا كما يجب أن تكون أغشية البلازما مرنة جدًا للسماح لخلايا معينة ، مثل خلايا الدم الحمراء وخلايا الدم البيضاء ، بتغيير شكلها أثناء مرورها عبر الشعيرات الدموية الضيقة.

ويوجد في الغشاء البلازمي بعض الدهون وهي التي تسمح بمرور الجزيئات اعتمادا على حاجة الخلية كما يلعب دور هام في الكثير من العمليات الخلوية وتنقسم إلى دهون مفسفرة ، ودهون سكرية ويحيط بمكونات الخلية كلا من العضيات ، والكربوهيدرات ، والأحماض النووية أما العضيات فتحاط  بالنواة ، والشبكة الإندوبلازمية ، والليسوسومات ، والفجوات ولكلا منهم وظائف وشكل يميزه عن الآخر.

أنواع بروتينات الغشاء البلازمي

تنقسم بروتينات الغشاء البلازمي  إلى نوعين أحدهما يسمى بالبروتينات غشائية محيطية وهي من أنواع البروتينات التي لا ترتبط بالغشاء الخلوي مباشرة ولكنها مرتبطة ببروتينات أخرى تكمل بعضها البعض في الوظيفة أما النوع الآخر فهي البروتينات الغشائية المدمجة وهي تكون عائمة في الغشاء البلازمي  وهي من

بروتينات الغشاء الخلوي

وتمتد أطرافها لتظهر على الجانبين من الغشاء البلازمي، أما البروتينات في الغشاء البلازمي فتنقسم حسب الوظيفة إلى:


  • البروتينات الهيكيلية:

    وهي التي تعطي الشكل المحدد للخلية وتدعم وتغذي الخلية.

  • البروتينات السكرية:

    وهي تساهم في عملة الإتصالات الخلوية ويتم نقل المواد من خلاله إلى الخلية.

  • البوتينات الناقلة

    : وهي التي تقوم بنقل المواد من خلال عملية الإنتشار عبر الغشاء البلازمي وهو هام لنمو الكائنات الحية.

  • البروتينات المستقبلة:

    وتعمل تلك البروتينات على التواصل مباشرة مع البيئة الخارجية باستخدام جزيئات التواصل والتي تشمل الناقلات العصبية والهرمونات.[1]

مكونات الغشاء البلازمي


تكون أغشية الخلايا في المقام الأول من الدهون ،


والبروتينات


القائمة على الأحماض الدهنية وتعتمد النسبة البروتين والدهون على موقع الغشاء الخلوي ، ووظيفته كما

تتكون الدهون الغشائية أساسًا من نوعين هما الفسفوليبيدات ، الستيرولات وهما ما يسموا بالكوليسترول يشترك كلا النوعين في السمة المميزة للدهون لما لها من خصائص متعددة منها أنها تذوب بسهولة في المذيبات العضوية وكلاهما لهما منطقة تنجذب إلى الماء وتذوب فيه.

التركيب الكيميائي لغشاء الخلية يجعلها مرنة بشكل ملحوظ ، والحدود المثالية للخلايا سريعة النمو ، والانقسام وبالرغم من ذلك فإن الغشاء يسمح لبعض المواد المذابة ، أو المواد الغير المذابة بالمرور بينما تمنع البعض الآخر من المرور ويمكن للجزيئات القابلة للذوبان في الدهون وبعض الجزيئات الصغيرة أن تتخلل الغشاء ، كما أنه يحيط الغشاء بالميتوكندريا بنسبة 75% من البروتين و25% من الدهون.

تعتبر طبقة الدهون الثنائية تصد بفعالية العديد من الجزيئات الكبيرة القابلة للذوبان في الماء ، والأيونات المشحونة كهربائيًا التي يجب على الخلية استيرادها أو تصديرها ثم يتم نقل هذه المواد الحيوية بواسطة فئات معينة من البروتينات الداخلية التي تشكل مجموعة متنوعة من أنظمة النقل بعضها عبارة عن قنوات مفتوحة تسمح للأيونات بالانتشار مباشرة في الخلية ويخضع غشاء الخلية نفسه لحركات متضافرة ، ومتنوعة يتم خلالها استيعاب جزء من وسط السائل خارج الخلية أو يتم ذهاب  جزء من الوسط الداخلي للخلية لماتتضمن هذه الحركات اندماجًا بين أسطح الأغشية متبوعًا بإعادة تكوين الأغشية السليمة والقوية.[3]

وظيفة الغشاء البلازمي

  • تتمثل وظيفة الغشاء البلازمي في نقل المواد من الخلية وإليها كما أن الوظيفة الأساسية لغشاء البلازما في حماية الخلية من محيطها بالإضافة إلى ذلك يلعب غشاء البلازما أيضًا دورًا في تثبيت الهيكل الخلوي لتوفير الشكل للخلية ، وفي الارتباط بالمصفوفة خارج الخلية ، والخلايا الأخرى للمساعدة في تجميع الخلايا معًا لتشكيل الأنسجة كما يحافظ الغشاء أيضًا على إمكانات الخلية ومثال توضييحي لوظيفة الغشاء مثل

    إذا كانت الخلية ممثلة بقلعة ، فإن غشاء البلازما هو الجدار الذي يوفر هيكلًا للمباني داخل الجدار ، وينظم الأشخاص الذين يغادرون ويدخلون القلعة ، وينقل الرسائل من وإلى القلاع المجاورة.

  • ويتم توظيف ذلك الغشاء في العديد من الآليات منها

    التناضح السلبي ، والانتشار وفيها ينقل الغازات (مثل O

    2

    و CO

    2)

    والجزيئات والأيونات الصغيرة الأخرى وهناك أيضا قنوات ، ونقل البروتين عبر الغشاء وفيها ينقل الجزيئات العضوية الصغيرة مثل السكريات أو الأحماض الأمينية أما الالتقام الخلوي فهو ينقل الجزيئات الكبيرة (أو حتى الخلايا الكاملة) عن طريق غمره أما خروج الخلايا يزيل أو يفرز مواد مثل الهرمونات أو الإنزيمات
  • أهم الوظائف التي يقوم بها الغشاء البلازمي هو  قدرته على نقل الإشارات عبر البروتينات المعقدة كما يمكن أن تكون هذه البروتينات مستقبلات ، تعمل كمستقبلات للمدخلات خارج الخلية ، وكمحفزات للعمليات داخل الخلايا ، أو علامات تسمح للخلايا بالتعرف على بعضها البعض لذلك تسمح الواسمات الغشائية للخلايا الموجودة في الغشاء البلازمي بالتعرف على بعضها البعض ، وهو أمر حيوي لعمليات الإشارات الخلوية التي تؤثر على تكوين الأنسجة والأعضاء أثناء التطور المبكر.
  • من الوظائف المعقدة لغشاء البلازما أنه يوفر المستقبلات الغشائية مواقع ارتباط خارج الخلية للمؤثرات مثل الهرمونات وعوامل النمو ، والتي تؤدي بعد ذلك إلى استجابات داخل الخلايا ويمكن لبعض الفيروسات ، مثل فيروس نقص المناعة البشرية (HIV) مما يسبب العدوى.

طرق نقل المواد عبر الغشاء البلازمي

يحدث نقل للمواد من وإلى الخلية من خلال طرق متعددة منها الآتي:


  • الانتشار : البسيط أو “السلبي” حيث

    تقوم الجزيئات بفرض نفسها بوحشية عبر طبقة الدهون الثنائية ، مدفوعة تمامًا بتدرج تركيزها وتحكم تلك العملية عوامل مثل سمك الغشاء ، وتدرج التركيز ، ومساحة السطح ، وحجم الجزيء ، ودرجة الحرارة (سرعة الحركة الجزيئية الحركية) وقابلية الذوبان في الدهون كما تعبر الغازات الجزيئية بسرعة كبيرة ويتم

    انتقال جزيئات الماء عبر الغشاء البلازمي

    دون صعوبة ، خاصة إذا كانت قابلة للذوبان في الدهون أما بالنسبة للجزيئات المشحونة (مثل الأيونات) ، تكون طبقة الدهون الثنائية غير منفذة.
  • الترشيح :  وفيه يتم نقل المواد الذائبة والمذيبة بمساعدة الضغط الهيدروليكي ويتم انتقال المذيب من التركيز الأقل للمادة المذابة إلى التركيز الأعلى كما يعد النقل النشط أحد الأسالييب الهامة وذلك من خلال البروتينات الناقلة التي تقوم بعملية نقل المواد عبر الغشاء البلازمي من المنطقة ذات التركيز المنخفض إلى المنطقة ذات التركيز المرتفع.
  • الإدخال والإخراج الخلوي: وهي عملية نقل المواد من الخارج إلى الداخل من خلال الالتهام الخلوي والتي تتمثل في هضم المواد الصلبة من الخلية وذلك بواسطة الفعالية الطبيعية لغشاء البلازما أو من خلال الشرب الخلوي وذلك من خلال احتواء المواد السائلة إلى داخل الخلية بطريقة تشبه البلعمة وذلك في حالة الإدخال الخلوي أما الإخراج فهو العكس حيث يتم النقل من داخل إلى خارج الخليةمن خلال الحويصلات الإفرازية.[2]