پوسته یاخته

(تغییرمسیر از غشای پلاسمایی)
پوسته یاخته

پوستهٔ سلول یا غشای سلول یا غشای پلاسمایی (به انگلیسی: Plasma membrane) یا غشای سلولی (به انگلیسی: Cell membrane) یا خوناب به پوستهٔ نازک یاخته‌ها که از دو لایه فسفولیپیدی تشکیل شده گفته می‌شود.
پوستهٔ سلول همچنین به عنوان مرز میان اندامک‌های درون‌یاخته‌ای عمل می‌کند. در واقع پوستهٔ یاخته دیواره‌ایست که محافظت از یاخته را برعهده دارد. سیتوپلاسم درون پوستهٔ یاخته جای دارد.در پوستهٔ یاخته پروتئین هایی به صورت سطحی(مرتبط با یک لایه فسفولیپید) یا گسترده (مرتبط با هر دو لایه فسفولیپیدی) وجود دارد.دو لایه مولکول های فسفولیپید (چربی)نیز که بخش اصلی غشا است را تشکیل می دهد.همچنین در یاخته های جانوری کلسترول نیز وجود دارد. رفت‌وآمد مواد به داخل و خارج یاخته از طریق مجراهای پوستهٔ یاخته انجام می‌شود. از بین رفتن این پوستهٔ آسیب‌پذیری یاخته را سبب می‌شود.
پوستهٔ یاخته جانوری شامل دو لایه فسفولیپیدی همراه با کلسترول و پروتئین‌های درون پوسته‌ای یا سطح پوسته‌ای می‌باشد.لازم به ذکر است که یاخته های گیاهی کلسترول ندارند.[۱]

به بیانی دیگر بخش اعظم اندامک‌های یاخته بوسیله پوسته‌هایی مفروش شده‌اند که به‌طور عمده از لیپیدها و پروتئین‌ها و کربوهیدرات تشکیل شده‌اند. این پوسته‌ها شامل پوستهٔ یاخته، پوستهٔ هسته، پوستهٔ شبکهٔ آندوپلاسمی و پوستهٔ میتوکندری‌ها، لیزوزوم‌ها و دستگاه گلژی هستند.
لیپیدهای پوسته‌ها سدی ایجاد می‌کنند که از حرکت آزاد آب موجود در بافت‌مانه برون‌یاخته‌ای و مواد محلول در آب از یک بخش یاخته به یک بخش دیگر جلوگیری می‌کنند زیرا آب در چربی محلول نیست. اما باید دانست که ملکول‌های پروتئینی در پوسته، غالباً در سراسر عرض پوسته نفوذ کرده و به این ترتیب مسیرهای اختصاصی، که غالباً مجراها یا Pores نامیده می‌شوند برای عبور مواد ویژه از پوسته پدیدمی‌آورند. همچنین بسیاری از دیگر پروتئین‌های پوسته آنزیم‌ها هستند که شمار فراوانی از واکنش‌های شیمیایی مختلف را کاتالیز می‌کنند.

پوستهٔ یاختهویرایش

 
شکل پروتئین‌ها در پوستهٔ یاخته
 
سر قطبی فسفولیپیدها که آب دوست است و سر ناقطبی آنها(دو اسید چرب)که آبگریز است

پوستهٔ یاخته که به‌طور کامل یاخته را احاطه می‌کند، یک ساختار خم‌پذیر ارتجاعی نازک به ضخامت ۵/۷ تا ۱۰ نانومتر است. پوسته تقریباً از پروتئین‌ها و لیپیدها تشکیل شده‌است و ترکیب تقریبی عبارت است از: پروتئین‌ها ۵۵ درصد، فسفولیپیدها ۲۵ درصد، کلسترول ۱۳ درصد و دیگر لیپیدها ۴ درصد و کربوهیدرات‌ها ۳ درصد.
سد لیپیدی پوستهٔ یاخته از نفوذ آب جلوگیری می‌کند: ساختار بنیادی پوستهٔ یاخته یک لایه چربی دو طبقه‌است که یک برگهٔ نازک از لیپیدها فقط به ضخامت دو مولکول بوده و در سراسر سطح یاخته یکپارچه‌است. جای‌جای این برگهٔ نازک لیپیدی، مولکول‌های پروتئینی درشت از نوع کروی‌شکل قرار دارند.
ساختار بنیادی لایهٔ دوطبقه چربی از مولکول‌های فسفولیپید تشکیل شده‌است. یک انتهای هر مولکول فسفولیپید در آب محلول بوده یعنی آب‌دوست است. انتهای دیگر فقط در چربی‌ها محلول بوده یعنی آب‌گریز است. انتهای فسفاتی فسفولیپید آب‌دوست و اسید چرب آن آب‌گریز است. چون بخش‌های آب‌گریز فسفولیپیدها به کمک آب دفع می‌شوند اما به سوی یکدیگر جذب می‌شوند ازاین‌رو، دارای یک تمایل طبیعی هستند و آن‌ها در پهلوی همدیگر در مرکز پوسته قرار دارند. بخش‌های فسفاتی آب‌دوست دو سطح پوسته را که در تماس با پیرامون است می‌پوشانند. لایهٔ دوطبقهٔ چربی در وسط پوسته به مواد طبیعی محلول در آب مانند یون‌ها، گلوکز و اوره نفوذپذیر است برعکس، مواد محلول در چربی از جمله اکسیژن، دی‌اکسید کربن و الکل می‌توانند به آسانی در این بخش از پوسته نفوذ کنند. یک صفت ویژهٔ لایهٔ دوطبقه چربی این است که یک مایع است نه یک جامد. ازاین‌رو، بخش‌هایی از پوسته می‌توانند عملاً در سطح پوسته از یک نقطه به یک نقطه دیگر جریان پیدا کنند. پروتئین‌ها و دیگر مواد محلول در پوستهٔ دوطبقه لیپیدی یا شناور در آن تمایل دارند که به همهٔ پوستهٔ یاخته انتشار یابند.
مولکول‌های کلسترول در پوسته نیز ماهیت چربی دارند زیرا هستهٔ استروئیدی آن‌ها بسیار محلول در چربی است. این مولکول‌ها از یک نظر در لایهٔ دوطبقهٔ پوسته حل شده‌اند. این مولکول‌ها به‌طور عمده به تعیین اندازهٔ نفوذپذیری لایه‌لایهٔ دو طبقه به اجزای محلول در آب و مایعات بدن کمک می‌کنند. کلسترول همچنین بخش زیادی از توان جابجایی پوسته را کنترل می‌کند.

پروتئین‌های پوستهٔ یاختهویرایش

توده‌های کروی‌شکل که در لایهٔ دو طبقه چربی شناورند، اینها پروتئین‌های پوسته هستند که بخش اعظم آن‌ها را گلیکو پروتئین‌ها (اتصال کربوهیدرات به پروتئین)تشکیل می‌دهند. دو گونه پروتئین در پوسته وجود دارد: پروتئین پوسته‌ای درونی یا سرتاسری که در همهٔ قطر پوسته نفوذ می‌کنند و پروتئین‌های پیرامونی که فقط به یک سمت پوسته می‌چسبند و در آن نفوذ نمی‌کنند.
شمار بسیاری از پروتئین پوسته‌ای درونی مجراهای ساختاری ایجاد می‌کنند که از راه آن‌ها مولکول‌های آب و مواد محلول در آب به ویژه یون‌ها می‌توانند بین مایع بیرون‌یاخته‌ای و درون‌یاخته‌ای انتشار یابند. این مجراهای پروتئینی دارای ویژگی‌های انتخابی نیز هستند که وا پخش گزینشی برخی مواد به میزان بیشتر از مواد دیگر را امکان‌پذیر می‌سازند. شمار دیگر از پروتئین پوسته‌ای درونی به عنوان پروتئین‌های حامل برای جابجایی موادی عمل می‌کنند که در غیر این صورت نمی‌توانستند از لایهٔ دوطبقه چربی نفوذ کنند. گاهی نیز این پروتئین‌های حامل مواد را در جهتی خلاف جهت پخش طبیعی آن‌ها جابجا می‌کنند که «انتقال فعال» نامیده می‌شوند. شمار دیگری از پروتئین پوسته‌ای درونی نقش آنزیمی دارند.
پروتئین‌های پیرامونی بیشتر روی سطح درونی پوسته وجود دارند و غالباً به یکی از پروتئین پوسته‌ای درونی چسبیده‌اند. این پروتئین‌های پیرامونی تقریباً به‌طور کامل نقش آنزیمی یا نقش دیگر سازمان دهنده‌های درون‌یاخته‌ای را دارا می‌باشند.

ورود و خروج مواد به یاختهویرایش

  1. انتشار ساده :جریان مولکول ها در جهت شیب غلظت (از جای کم غلظت به پر غلظت ) را انتشار می نامند. نتیجه نهایی انتشار هر ماده یکسان شدن غلظت آن در محیط است. در این‌ روش انرژی 《ATP》 مصرف نمی شود و از انرژی جنبشی مولکول ها استفاده می شود.مولکول هایی مثل اکسیژن و کربن دی اکسید (O2 , CO2) از این روش انتشار می یابند.
  2. انتشار تسهیل شده :در این روش مانند روش انتشار ساده است نها با این تفاوت که مولکول ها از طریق پروتئین های سراسری انتشار می یابند.باید توجه داشت که در این روش نیز انرژی (ATP)مصرف نمی شود.
  3. گذرندگی یا اسمز:این روش تنها برای جابجایی آب در یاخته است . فرض می شود که لوله ای U شکل داریم در این صورت دو طرف لوله را با غشایی با نفوذپذیری انتخابی یا تراوایی نسبی (غشا) از هم جدا می کنیم.در سمت راست آب خالص و در طرف چپ به همان اندازه آب و شکر می ریزیم.در این صورت غشا که نمی تواند شکر را عبور دهد تنها آب را عبور میدهد.به دلیل غلظت بیشتر آب در سمت راست آب از سمت راست به چپ انتشار میابد.توجه داشته باشید که غلظت آب در سمت راست بیشتر است اما غلظت محلول (آب و شکر)در سمت چپ بیشتر است.این پدیده که در یاخته صورت می پذیرد چون فشار اسمزی درون و بیرون یاخته یکسان است ، یاخته به طور معمول از خطر تورم و ترکیدن حفظ می شود.
     
    اسمز
     
    اندوسیتوز و اگزوسیتوز
  4. انتقال فعال:فرایندی‌ که‌ در آن،یاخته‌مواد را برخلاف‌شیب‌غلظت‌منتقل‌می‌کند،انتقال‌فعال‌نام‌دارد.دراین‌فرایند،مولکول‌های‌پروتئین‌باصرف‌انرژی،ماده‌ای را برخلاف‌شیب‌غلظت منتقل‌می‌کنند. این انرژی میتواند از مولکولATP 》به‌دست ‌آید.
  5. آندوسیتوز و اگزوسیتوز(درون بری و برون رانی):برخی یاخته ها می توانند ذره های بزرگ (مولکول های پروتئینی) را با درون بری جذب کنند.در این روش با نزدیک شدن مواد بزرگ به غشا ، قسمتی از غشا با پیچیدن به دور آن آن را به داخل می برد . این غشا که به دور مواد بزرگ می پیچد وزیکول نام دارد . با تشکیل وزیکول ؛ اندازه ، مقدار ، طول و سطح غشا کاهش می یابد.در برون رانی (اگزوسیتوز) این فرایند برعکس می شود . یعنی ذره های بزرگ از یاخته خارج می شوند.این تنها روشی است که به شیب غلظت ربطی ندارد.

همچنین در این روش با مصرف انرژی 《ATP》 همراه است.[۲]

کربوهیدرات‌های پوسته – گلیکوکالیکس یاخته‌ایویرایش

کربوهیدرات‌های پوسته تقریباً همیشه به صورت ترکیب با پروتئین‌ها به شکل گلیکوپروتئین‌ها و گلیکولیپیدها وجود دارند. در واقع بخش بزرگی از پروتئین پوسته‌ای درونی از نوع گلیکوپروتئین‌ها و در حدود یک‌دهم مولکول‌های لیپید از نوع گلیکولیپیدها هستند. بخش‌های گلیکو در این مولکول‌ها تقریباً همیشه به سمت سطح بیرونی یاخته برآمدگی پیدا می‌کنند و از سطح یاخته به سمت بیرون آویزان هستند. بسیاری از ترکیب‌های کربوهیدراتی دیگر به نام پروتئوگلیکان‌ها که بیشتر از مواد کربوهیدراتی ساخته شده‌اند که به هسته‌های کوچک پروتئینی متصل شده‌اند نیز غالباً به‌طور سست به سطح بیرونی یاخته پیوسته‌اند. به‌این ترتیب همهٔ سطح یاخته دارای یک پوشش سست کربوهیدراتی به نام گلیکوکالیکس است.

این بخش‌های کربوهیدراتی که به سطح بیرونی یاخته پیوسته‌اند دارای چندین کارکرد مهم هستند:

  1. بسیاری از آن‌ها بار الکتریکی منفی دارند. ازاین‌رو، بیشتر یاخته‌ها یک لایه با بار منفی دارند که چیزهای دیگر با بار الکتریکی منفی را از خود می‌رانند.
  2. گلیکوکالیکس برخی از یاخته‌ها به گلیکوکالیکس یاخته‌های دیگر می‌چسبند و به این ترتیب یاخته‌ها را به یک دیگر می‌چسبانند.
  3. بسیاری از کربوهیدرات‌ها به عنوان مواد حامل برای گرفتن هورمون‌هایی ازجمله انسولین عمل می‌کنند؛ و پس از انجام این عمل این مجموعه پروتئین‌های چسبیده به سطح درونی پوسته را فعال می‌کند که به نوبهٔ خود یک زنجیرهٔ متوالی از آنزیم‌های درونی یاخته را فعال می‌کنند.
  4. برخی از بخش‌های کربوهیدراتی وارد واکنش‌های شیمیایی می‌شوند.

منابعویرایش

  1. سید علی آل محمد،محمد ابراهیمی ، مریم انصاری ، علیرضا ساری ، الهه علوی ، بهمن فخریان و محمد کرام الدینی (12دی1398). «کتاب زیست شناسی دهم-چاپ چهارم1398». http://chap.sch.ir/. تاریخ وارد شده در |تاریخ= را بررسی کنید (کمک); پیوند خارجی در |وبگاه= وجود دارد (کمک)
  2. «زیست شناسی(1) | پایگاه کتاب های درسی، اداره کل نظارت بر نشر و توزیع مواد آموزشی». chap.sch.ir. دریافت‌شده در ۲۰۲۰-۰۱-۰۲.

کتاب زیست شناسی دهم-چاپ چهارم 1398

  • کتاب فیزیولوژی پزشکی – نوشته پروفسور آرتور گایتون، پروفسور جان هال – ترجمه دکتر فرخ شادان، دکتر امیر صدیقی – صفحهٔ ۱۷

جستارهای وابستهویرایش