ما أنواع الجزيئات العضوية التي تشكل غشاء الخلية؟

غشاء الخلية الحيوانية هو الحاجز بين داخل الخلية والبيئة الخارجية ، على غرار الطريقة التي يعمل بها الجلد كحاجز لأجسام الفقاريات. ال هيكل غشاء الخلية عبارة عن فسيفساء سائلة مكونة من ثلاثة أنواع من الجزيئات العضوية: الدهون ، البروتينات والكربوهيدرات. يتحكم غشاء الخلية في حركة المواد مثل العناصر الغذائية والنفايات عبر الغشاء ، داخل وخارج الخلية.

اللبنات الأساسية لغشاء الخلية هي الفسفوليبيد. تحتوي الفسفوليبيدات على نهاية كارهة للماء (غير قابلة للذوبان في الماء) تتكون من سلسلتين من الأحماض الدهنية من جزيئات غير قطبية مثل الكربون والهيدروجين. الطرف الآخر محب للماء (قابل للذوبان في الماء) ويحتوي على جزيئات الفوسفات القطبية. يتم ترتيب هذه الفسفوليبيدات في طبقة ثنائية مع تعرض مجموعتها الطرفية المحبة للماء للماء على كل جانب من الغشاء والجزيئات اللاقطبية الكارهة للماء المحمية داخل الطبقة المزدوجة. تتكون الطبقة الدهنية من نصف كتلة الغشاء تقريبًا ، اعتمادًا على نوع الغشاء. الكوليسترول هو نوع آخر من الدهون داخل غشاء الخلية. يتم وضع جزيئات الكوليسترول داخل الطبقة الثنائية لربط جزيئات الأحماض الدهنية وتثبيت وتقوية الغشاء.

تشكل البروتينات ما بين 25 في المائة و 75 في المائة من كتلة غشاء الخلية ، اعتمادًا على نوع الغشاء. يتم إدخال بروتينات الغشاء في طبقة ثنائية الفسفوليبيد على الأسطح المكشوفة وتؤدي وظائف الخلية المختلفة. تعتبر البروتينات إما متكاملة أو محيطية ، اعتمادًا على ارتباطها بالغشاء. تقع البروتينات المحيطية على جانب واحد من سطح الغشاء وترتبط بشكل غير مباشر من خلال تفاعلات البروتين إلى البروتين. يتم تضمين البروتينات المتكاملة أو عبر الغشاء داخل الغشاء ، وتتعرض للبيئة على كلا الجانبين.

تشكل الكربوهيدرات نسبة صغيرة فقط من غشاء الخلية ولكن لها وظائف مهمة. تكون جزيئات الكربوهيدرات عمومًا عبارة عن سلاسل قصيرة ومتفرعة من وحدات السكر البسيطة ، وترتبط تساهميًا على سطح غشاء الخلية لمعظم بروتينات الغشاء المتكامل وأحيانًا إلى طبقة ثنائية الدهون بحد ذاتها. عندما ترتبط الكربوهيدرات بالبروتينات أو الدهون ، فإنها تسمى البروتينات السكرية والجليكوليبيدات. تختلف الكربوهيدرات الموجودة على سطح غشاء الخلية بشكل كبير بين الخلايا الفردية وأنواع الخلايا والأفراد في نفس النوع والأنواع إلى الأنواع. هذا التنوع يسمح للكربوهيدرات لتعمل كعلامات للتمييز بين خلية وأخرى.

تتمثل الوظيفة الرئيسية لطبقة الفوسفوليبيد ثنائية الطبقة في حماية وصيانة بنية الخلية. تسمح الطبقة الثنائية السيولة والحركة من البروتينات المصاحبة لتفاعلات البروتين الضرورية. تفاعلات البروتين ضرورية لوظيفة الخلية.

تعمل البروتينات المحيطية كمستقبلات للمواد الكيميائية مثل الهرمونات وتسمح بإشارات الخلية أو التعرف عليها. على السطح الداخلي للخلية ، يعلقون على الهيكل الخلوي، مما يساعد على الحفاظ على الشكل أو تحفيز التفاعلات في السيتوبلازم. تنقل البروتينات المتكاملة الجزيئات عبر سطح الغشاء ، وتلك المرتبطة بالكربوهيدرات كبروتينات سكرية تشارك في التعرف من خلية إلى أخرى.

بدون علامات الكربوهيدرات المتنوعة على سطح الغشاء خارج الخلية ، لن تكون الخلايا قادرة على الفرز وتمييز الخلايا أثناء نمو الجنين ، على سبيل المثال ، أو السماح لجهاز المناعة بالتعرف على الأجسام الغريبة الخلايا.