انواع بروتينات الغشاء الخلوي

ما هو الغشاء الخلوي

غشاء الخلية ، الذي يسمى أيضًا غشاء البلازما ، هو الغشاء الذي يحيط بكل خلية حية ويميز الخلية عن البيئة المحيطة حيث يُحاط غشاء الخلية (أو كما يُسمى أيضًا غشاء البلازما) بمكونات خلوية ، وعادة ما تكون عبارة عن جزيئات مشحونة كبيرة قابلة للذوبان في الماء ، مثل البروتينات والأحماض النووية والكربوهيدرات ، بالإضافة إلى المواد المشاركة في استقلاب الخلية خارج الخلية ، في البيئة المائية المحيطة ، حيث تعتبر الأيونات والأحماض والقلويات سامة للخلايا والعناصر الغذائية التي يجب أن تمتصها الخلايا للبقاء والنمو لذلك ، فإن غشاء الخلية له وظيفتان

• أولاً ، هو حاجز للحفاظ على المكونات والمواد الضارة في الخلية بالداخل.
• ثانيًا ، إنه باب لنقل العناصر الغذائية الأساسية إلى الخلية وحركة الخلية النفايات.

ما هي أنواع البروتينات الموجودة في غشاء الخلية

على الرغم من أن

بروتينات الغشاء البلازمي

تشكل البنية الأساسية للطبقة الدهنية الثنائية ، فإن الوظيفة النشطة للغشاء تعتمد على البروتين يعد التصاق الخلية ونقل الطاقة والإشارات والتعرف على الخلايا ونقلها حيث أن بعض العمليات البيولوجية المهمة التي تنفذها بروتينات الغشاء ، فيمكن أن ترتبط البروتينات بالأغشية بإحدى الطرق الثلاث فيتم تضمين بروتينات الغشاء المستقلة أو السليمة في المنطقة الكارهة للماء من الطبقة الدهنية الثنائية من الناحية التجريبية ، حيث لا يمكن فصل هذه البروتينات إلا عن طريق تدمير الغشاء فعليًا باستخدام المنظفات أو المذيبات غير القطبية الأخرى حيث يوجد بروتين موضوع الحفظ الفردي في نشرة ، لكنه لا يغطي الغشاء وبروتين الغشاء هو مثال كلاسيكي على بروتين بطانة الرحم وعادة ما يتم شد الفيلم على شكل حلزون α ، ويمكن تمديد الفيلم عدة مرات و تستخدم بعض بروتينات الغشاء براميل بيتا للمرور عبر الغشاء و عادة ما تكون هذه الهياكل كبيرة وتشكل قنوات مملوءة بالماء.

ويرتبط الغشاء الخارجي أو بروتين الغشاء المحيطي بشكل فضفاض بالسطح المحب للماء للطبقة الدهنية الثنائية أو بروتين الغشاء الداخلي حيث إنها تشكل روابط ضعيفة كارهة للماء أو كهروستاتيكية أو غير تساهمية ، ولكنها لا تتداخل مع لب الغشاء الطارد للماء و يمكن فصل هذه البروتينات عن الغشاء باستخدام الكواشف القطبية أو محاليل الأس الهيدروجيني العالية دون الإضرار بالغشاء و يمكن أن تتفاعل بروتينات الغشاء الخارجي مع الفصيصات الداخلية أو الخارجية.

تركيبة الأغشية الخلوية cellular Membranes

كما نعلم جميعًا ، تتكون الخلايا حقيقية النواة من العديد من العضيات ، مثل النواة و الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء ، حيث تتطلب أجزاء الخلية أو العضيات بيئة صغيرة لأداء وظائفها البيولوجية بشكل طبيعي و هذا هو السبب في أنه من الضروري وجود أغشية منفصلة نسبيًا ، والتي تعزز وظيفة العمليات المهمة وتكاملها مع العمليات البيولوجية الأخرى التي تحدث في أجزاء الخلية الأخرى.

حيث يسمى الغشاء الموجود في الخلية بالكامل غشاء الخلية الداخلي أما غشاء البلازما هو الطبقة الخارجية من البروتوبلازم المجاورة لجدار الخلية ويسمى أيضًا الأديم الظاهر أو غشاء البلازما الخارجي (الغشاء المفرد). بواسطة غشاء بلازما آخر (يسمى تكنوبلاست) محاط فكل من (الميتوكوندريا) محاطة بغشاء مزدوج ، وبعض أغشية الخلايا الأخرى تحيط ببقية الخلية.

غشاء البلازما رقيق للغاية ، وبسبب اللون المتشابه ، لا يمكن تمييزه عن البروتوبلاست الأخرى بواسطة المجهر الضوئي ومع ذلك ، عند فحصه بواسطة المجهر الإلكتروني ، يحتوي غشاء البلازما على خطين اسود ، والسماكة بين كل خط أسود تكون حوالي 25A0 بينهما أما بالنسبة للغشاء ثنائي النواة ، يتراوح سمك البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا من 200 إلى 300 أنجستروم ظهور الفيلم على المجهر الإلكتروني (TEM) عبارة عن هيكل ثلاثي الطبقات ، ويرجع ذلك إلى ترسب الأصباغ المستخدمة على الفيلم حيث أن المجموعة المحبة للماء في كل من الطبقتين الدهنية ، هي أحد مكونات غشاء البلازما فكل غشاء خلوي له جانبان ، الأول يمثل جانب الغشاء الذي يدخل الخلية أو العضية يسمى السطح الداخلي ، والجانب الثاني يواجه المحيط المسمى السطح الخارجي.[1]

وظيفة البروتينات الغشائية

تلعب البروتينات الغشائية دورًا مهمًا في جميع الكائنات الحية ، فهي تعمل كمستقبلات غشائية و قنوات أيونية و GPCRs (مستقبلات بروتين G) وأنواع مختلفة من بروتينات النقل حيث يمكن لمستقبلات الغشاء المضمنة في غشاء الخلية أن تنقل الإشارات بين البيئة الداخلية والخارجية للخلية ناقل الغشاء ، عبارة عن بروتين غشائي مرتبط بحركة الأيونات أو الجزيئات الصغيرة أو الجزيئات الكبيرة على الأغشية البيولوجية فيما يتعلق ببروتينات النقل عبر الغشاء ، حيث يوجد تصنيف مفصل يسمى قاعدة بيانات تصنيف النواقل (أو TCDB) ، والتي تمت الموافقة عليها من قبل الاتحاد الدولي للكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية.

تعتبر القنوات الأيونية من أهم أنواع بروتينات نقل الأغشية حيث تشمل وظائف القنوات الأيونية إنشاء إمكانات غشاء الراحة ، وتشكيل إمكانات العمل والإشارات الكهربائية الأخرى عن طريق تحديد التيار الأيوني عبر غشاء الخلية ، والتحكم في التيار الأيوني من خلال الخلايا الإفرازية والخلايا الظهارية ، وتنظيم الخلايا بحجم بعض الإنزيمات هي أيضًا بروتينات غشائية ، مثل أوكسي لاكتاز أو ترانسفيراز أو هيدرولاز حيث أن جزيئات التصاق الخلية الموجودة على سطح الخلايا عن طريق الارتباط بالخلايا الأخرى أو المصفوفة خارج الخلية (ECM) تمكن الخلايا من التعرف على بعضها البعض والتفاعل مع بعضها البعض فعلى سبيل المثال ، تشارك البروتينات بما في ذلك عائلة Ig (الغلوبولين المناعي) في الاستجابة المناعية كما هو موضح بالشكل التالي:-

ما الفرق بين الغشاء البلازمي والغشاء النووي

غشاء الخلية ، الذي يسمى أيضًا غشاء البلازما ، هو الغشاء الذي يفصل داخل الخلية عن البيئة الخارجية وهو يتألف من طبقات دهنية ثنائية و بروتينات غشائية حيث تتمثل الوظيفة الرئيسية لغشاء الخلية في حماية الخلايا من التلف كما أنه يحمي العضيات الداخلية و النواة هي واحدة من أهم العضيات الموجودة في الخلايا حقيقية النواة حيث أن النواة محاطة بغلاف يسمى الغلاف النووي وهو الذي يحمي الغشاء النووي المادة الوراثية للخلايا حقيقية النواة و يتمثل الاختلاف الرئيسي بين غشاء الخلية والغشاء النووي في أن غشاء الخلية يحيط بالسيتوبلازم والعضيات وهو عبارة عن طبقة ثنائية من الدهون ، بينما يحيط الغشاء النووي بالنواة ويتكون من دهون ثنائية الطبقة.

الغلاف النووي يسمى أيضا المغلف النووي حيث يتم تعريفه على أنه غشاء دهني مزدوج يحيط بالمادة الوراثية ونواة الخلية حقيقية النواة و تسمى طبقتان من الدهون الثنائية الأغشية النووية الداخلية والخارجية و المسافة بين هذين الأغشية تسمى الفضاء النووي المحيط حيث يبلغ عرض الفضاء حوالي 20-40 نانومتر ومجاور للشبكة الإندوبلازمية و تتمثل الوظيفة الرئيسية للغشاء النووي في حماية المادة الوراثية ، كما أنه يشارك أيضًا في نقل المواد الجينية (مثل mRNA) داخل وخارج النواة أثناء تخليق البروتين.

و يُعرَّف غشاء الخلية بأنه الغشاء الدهني السيتوبلازمي المكون من طبقتين والذي يحيط بالبروتوبلازم.

غشاء الخلية مستمر طوال حياة الخلية أثناء الانقسام الأولي لخلية الطور الأولي ، ولكن يختفي الغشاء النووي ، ويتم إصلاحه مرة أخرى في الطور البعيدة.[2]