هل خلايا الدماغ لديها طبقة ثنائية الدهون؟

خلايا الدماغ هي نوع من الخلايا العصبية ، أو الخلايا العصبية. هناك أيضًا أنواع مختلفة من خلايا الدماغ. لكن كل الخلايا العصبية كذلك الخلايا، وجميع الخلايا في الكائنات الحية التي لها أجهزة عصبية تشترك في عدد من الخصائص. حقيقة، الكل تتمتع الخلايا ، بغض النظر عما إذا كانت بكتيريا وحيدة الخلية أو بشرية ، ببعض السمات المشتركة.

إحدى السمات الأساسية لجميع الخلايا هي أن لديها غشاء بلازما مزدوج، ودعا غشاء الخليةحول الخلية بأكملها. آخر هو أن لديهم ملف السيتوبلازم على الجزء الداخلي من الغشاء ، وتشكيل الجزء الأكبر من كتلة الخلية. والثالث هو أن لديهم الريبوسومات، هياكل شبيهة بالبروتينات تصنع جميع البروتينات التي تصنعها الخلية. والرابع هو أنها تشتمل على مادة وراثية في شكل الحمض النووي.

تتكون أغشية الخلايا ، كما لوحظ ، من غشاء بلازما مزدوج. تأتي "المضاعفة" من حقيقة أن غشاء الخلية يتكون من أ طبقة ثنائية الفوسفوليبيد، مع كون "bi-" بادئة تعني "اثنان". يحتوي هذا الغشاء ثنائي الشحوم ، كما يُطلق عليه أحيانًا أيضًا ، على عدد من الوظائف الرئيسية بالإضافة إلى حماية الخلية ككل.

تتكون جميع الكائنات الحية من خلايا. كما لوحظ ، يختلف عدد خلايا الكائن الحي اختلافًا كبيرًا من نوع إلى آخر ، وبعض الميكروبات تشمل خلية واحدة فقط. في كلتا الحالتين ، الخلايا هي اللبنات الأساسية للحياة بمعنى أنها أصغر الوحدات الفردية فيها الكائنات الحية التي تتباهى بجميع الخصائص المرتبطة بالحياة ، مثل التمثيل الغذائي والتكاثر وما إلى ذلك.

يمكن تقسيم جميع الكائنات الحية إلى بدائيات النوى و حقيقيات النواة. العلاقات العامة* أوكاريوتس* كلها تقريبًا أحادية الخلية وتشمل العديد من أنواع البكتيريا التي تعيش على الكوكب. حقيقيات النواة كلها تقريبًا متعددة الخلايا ولها خلايا ذات عدد من الميزات المتخصصة التي تفتقر إليها الخلايا بدائية النواة.

تحتوي جميع الخلايا ، كما ذكرنا ، على ريبوسومات وغشاء خلوي وحمض نووي (حمض ديوكسي ريبونوكلييك) وسيتوبلازم ، وهو وسيط شبيه بالهلام داخل الخلايا يمكن أن تحدث فيه تفاعلات ويمكن للجسيمات أن تتحرك.

تحتوي الخلايا حقيقية النواة على الحمض النووي الخاص بها محاطًا بنواة ، والتي تحيط بها طبقة ثنائية فسفوليبيد خاصة بها تسمى المغلف النووي.

كما أنها تحتوي على العضيات، وهي هياكل مرتبطة بغشاء بلازما مزدوج مثل غشاء الخلية نفسه ومكلفة بوظائف متخصصة. على سبيل المثال، الميتوكوندريا هي المسؤولة عن إجراء التنفس الهوائي داخل الخلايا في وجود الأكسجين.

من الأسهل فهم بنية غشاء الخلية إذا تخيلت مشاهدته في المقطع العرضي. يتيح لك هذا المنظور "رؤية" كل من أغشية البلازما المتقابلة للطبقة الثنائية ، والمسافة بينهما منهم ، والمواد التي لا محالة يجب أن تمر إلى الخلية أو تخرج منها عبر الغشاء من قبل البعض يعني.

تسمى الجزيئات الفردية التي تشكل معظم غشاء الخلية جليكوفوسفوليبيدات، أو في كثير من الأحيان ، مجرد الدهون الفوسفورية. هذه مصنوعة من "رؤوس" فوسفاتية مدمجة محبة للماء ("البحث عن الماء") والإشارة إلى الجزء الخارجي من الغشاء على كل جانب ، وزوج من الأحماض الدهنية الطويلة التي نافرة من الماء ("يخشى الماء") ويواجه بعضنا البعض. يعني هذا الترتيب أن هذه الرؤوس تواجه السطح الخارجي للخلية من جانب والسيتوبلازم على الجانب الآخر.

يتم ربط الفوسفات والأحماض الدهنية في كل جزيء بمنطقة الجلسرين ، تمامًا كما تتكون الدهون الثلاثية (الدهون الغذائية) من الأحماض الدهنية المرتبطة بالجلسرين. غالبًا ما تحتوي أجزاء الفوسفات على مكونات إضافية على السطح ، كما تنتشر البروتينات والكربوهيدرات الأخرى في غشاء الخلية أيضًا ؛ سيتم وصف هذه قريبا.

• الطبقة الدهنية في الداخل هي الطبقة المزدوجة الحقيقية الوحيدة في مزيج غشاء الخلية ، لأنه يوجد هنا قسمان غشيان متتاليان يتكونان فقط تقريبًا من ذيول دهنية. مجموعة واحدة من ذيول من الفسفوليبيدات على نصف واحد من الطبقة الثنائية ، ومجموعة واحدة من ذيول من الفوسفوليبيدات على النصف الآخر من الطبقة الثنائية.

تتمثل إحدى وظائف طبقة الدهون ثنائية الطبقة ، بحكم التعريف تقريبًا ، في حماية الخلية من التهديدات من الخارج. الغشاء شبه نفاذا، مما يعني أن بعض المواد يمكن أن تمر بينما يمنع البعض الآخر من الدخول أو الخروج مباشرة.

يمكن للجزيئات الصغيرة ، مثل الماء والأكسجين ، أن تنتشر بسهولة عبر الغشاء. جزيئات أخرى ، لا سيما تلك التي تحمل شحنة كهربائية (أي الأيونات) ، احماض نووية (الحمض النووي أو قريبه ، الحمض النووي الريبي أو الحمض النووي الريبي) والسكريات يمكن أن تمر أيضًا ، ولكنها تتطلب مساعدة بروتينات نقل الغشاء من أجل حدوث ذلك.

تعتبر بروتينات النقل هذه متخصصة ، مما يعني أنها مصممة لرعاية نوع معين من الجزيء فقط من خلال الحاجز. هذا غالبا ما يتطلب مدخلات من الطاقة في شكل ATP (ثلاثي فوسفات الأدينوزين). عندما يجب تحريك الجزيئات ضد تدرج تركيز أقوى ، هناك حاجة إلى ATP أكثر من المعتاد.

معظم الجزيئات غير الفوسفورية في غشاء الخلية هي بروتينات الغشاء. تمتد هذه الهياكل على كلا طبقتين من الطبقة الثنائية (ومن ثم "الغشاء الغشائي"). العديد من هذه البروتينات عبارة عن بروتينات نقل ، والتي تشكل في بعض الحالات قناة كبيرة بما يكفي لتمرير الجزيء المحدد الذي تمت مواجهته.

تشمل بروتينات الغشاء الأخرى مستقبلات التي ترسل إشارات إلى داخل الخلية استجابة للتنشيط بواسطة الجزيئات الموجودة على السطح الخارجي للخلية ؛ الانزيماتالتي تشارك في التفاعلات الكيميائية ؛ و المراسي، والتي تربط المكونات الموجودة خارج الخلية فعليًا بالمكونات الموجودة في السيتوبلازم.

بدون طريقة لنقل المواد داخل الخلية وخارجها ، ستنفد طاقة الخلية بسرعة ولن تكون أيضًا قادرة على طرد منتجات النفايات الأيضية. كلا السيناريوهين ، بالطبع ، لا يتوافقان مع الحياة.

فعالية نقل الغشاء تعتمد على ثلاثة عوامل رئيسية: نفاذية الغشاء ، وفرق تركيز جزيء معين بين الداخل والخارج ، وحجم وشحنة (إن وجدت) للجزيء قيد الدراسة.

النقل السلبي (الانتشار البسيط) يعتمد فقط على العاملين الأخيرين ، حيث يمكن للجزيئات التي تدخل الخلايا أو تخرج منها بهذه الوسيلة أن تنزلق بسهولة عبر الفجوات بين الفسفوليبيد. لأنها لا تحمل أي شحنة ، فإنها تميل إلى التدفق إلى الداخل أو الخارج حتى يكون التركيز هو نفسه على جانبي الطبقة الثنائية.

في نشر الميسر، تنطبق نفس المبادئ ، ولكن البروتينات الغشائية مطلوبة لخلق مساحة كافية للجزيئات غير المشحونة لتتدفق عبر الغشاء أسفل تدرج تركيزها. يمكن تنشيط هذه البروتينات إما بمجرد وجود الجزيء "يطرق الباب" أو عن طريق التغيرات في جهدها الناتج عن وصول جزيء جديد.

في النقل النشط، الطاقة مطلوبة دائمًا لأن حركة الجزيء تتعارض مع تركيزه أو تدرجه الكهروكيميائي. في حين أن ATP هو مصدر الطاقة الأكثر شيوعًا لبروتينات النقل عبر الغشاء ، يمكن أيضًا استخدام الطاقة الضوئية والطاقة الكهروكيميائية.

الدماغ هو عضو خاص ، وبالتالي فهو محمي بشكل خاص. هذا يعني أنه بالإضافة إلى الآليات الموصوفة ، فإن خلايا الدماغ لديها وسيلة أكثر إحكامًا للتحكم في دخول المواد الضرورية للحفاظ على تركيز الهرمونات والماء والعناصر الغذائية اللازمة في أي من هذه المواد زمن. هذا المخطط يسمى حاجز الدم في الدماغ.

يتم تحقيق ذلك إلى حد كبير بفضل الطريقة التي يتم بها بناء الأوعية الدموية الصغيرة التي تدخل الدماغ. الفرد وعاء دموي الخلايا ، التي تسمى الخلايا البطانية ، تتراكم بشكل غير عادي بالقرب من بعضها ، مكونة ما يعرف باسم تقاطعات ضيقة. فقط في ظل ظروف معينة يتم منح معظم الجزيئات المرور بين هذه الخلايا البطانية في الدماغ.