كيف يتحكم غشاء البلازما فيما يدخل ويخرج من الخلية

غشاء البلازما عبارة عن طبقة زيتية من جزيئات الدهون التي تمنع مرور الماء والأملاح. إذن كيف يدخل الماء والأملاح والجزيئات الكبيرة مثل السكريات إلى الخلايا؟ هذه الجزيئات ضرورية للكائنات الحية.

ال غشاء الخلية يتحكم في ما يدخل ويخرج من خلال وجود قنوات بروتين تعمل مثل مسارات التحويل في بعض الحالات والمضخات في حالات أخرى.

النقل السلبي لا يتطلب جزيئات طاقة ويحدث عندما يتم فتح قمع في الغشاء ، مما يسمح للجزيئات بالتدفق. يتطلب النقل النشط طاقة ، لأن آلات البروتين تلتقط بفعالية الجزيئات على جانب واحد من الغشاء وتدفعها إلى الجانب الآخر.

يساعدك التعرف على المزيد حول هذه العمليات في وصف كيفية تحكم غشاء البلازما فيما يدخل الخلية ويخرج منها.

إن أبسط طريقة يمكن لغشاء الخلية من خلالها التحكم فيما يدخل ويخرج هو أن يكون لديه قناة بروتينية تناسب نوعًا واحدًا فقط من الجزيئات. بهذه الطريقة ، يمكن للخلية التحكم في تدفق الماء فقط أو الأملاح أو أيونات الهيدروجين التي تجعل سائل حمضي أو غير حامضي.

Aquaporins هي قنوات بروتينية تسمح للماء بالمرور بحرية عبر غشاء الخلية. نظرًا لأن الماء لا يختلط بالزيت ، وغشاء الخلية دهني ، فلا يمكن للماء المرور بحرية داخل الخلية أو الخروج منها. تسمح الأكوابورينات لجزيئات الماء بالتدفق إلى الخلايا كخط أحادي الملف. باختصار ، يتحكم الأكوابورين في مستوى الماء الذي يدخل الخلية.

الانتشار هو الحركة العشوائية ولكن الاتجاهية للجزيئات من مكان يوجد فيه الكثير منهم إلى مكان يوجد فيه القليل منهم. إن تدفق الجزيئات إلى أسفل هذا التدرج ، أو الاختلاف في التركيز ، يشبه تدفق الماء إلى أسفل شلال. إنه شكل من أشكال الطاقة التي يمكن استخدامها للقيام بأشياء أخرى.

يمكن لمضخات البروتين في الغشاء استغلال التدفق الطبيعي لأيونات الملح عبر الغشاء لضخ أنواع أخرى من الأيونات أو الجزيئات. هذا مثل المشي لمسافات طويلة.

يُطلق على ضخ الجزيء في نفس اتجاه جزيء الانتشار اسم symport. يسمى ضخ الجزيء في الاتجاه المعاكس لجزيء الانتشار antiport.

إن ترك الجزيئات تنتشر أسفل تدرجها لا يتطلب طاقة ، لكن ضخ هذه الجزيئات في اتجاهات أخرى لجعل التدرج في المقام الأول يتطلب طاقة. يصف النقل النشط حركة الجزيئات ضد تدرجات التركيز، مثل حشو المزيد من الأشخاص في غرفة مزدحمة بالفعل ، وتتطلب مضخات تعمل بالطاقة بواسطة جزيء طاقة يسمى ATP (ثلاثي فوسفات الأدينوزين).

ATP يشبه البطارية القابلة لإعادة الشحن. كل استخدام يطلق دفعة من الطاقة تحول ATP واحدًا إلى حالته غير المشحونة والتي تسمى ADP. يمكن إعادة شحن ADP إلى ATP. البروتينات التي تضخ الجزيئات ضد تدرجها لها جيب يلائمه ATP.

يمكن للخلايا تحريك جزيئات كبيرة أو مخاليط كبيرة من الجزيئات عبر غشاءها. هذا النوع من البضائع كبير جدًا بحيث لا يمكن ضخه أو متنوعًا جدًا بحيث لا يمكن التحكم فيه بواسطة قناة واحدة فقط. تتطلب حركة هذا النوع من المواد عبر الغشاء عملية قرص أو دمج الأكياس الغشائية.

الالتقام هي العملية التي يضغط فيها غشاء الخلية إلى الداخل لابتلاع جزيء خارج الخلية. طرد خلوي هي عملية النقل التي يمر فيها كيس غشاء داخل الخلية في غشاء سطح الخلية.

يربط هذا الاصطدام الحقيبة بغشاء السطح ، مما يتسبب في كسر الحقيبة وتحرير محتوياتها خارج الخلية. ينتهي الأمر بالمحتويات إلى الخارج لأن الغشاء المكسور للحقيبة يصبح جزءًا من الغشاء السطحي - مثل قطرتين من زيت الزيتون تلتحمان لتكوين قطرة أكبر فوق الماء.