جزوه زیست سلولی و مولکولی

بخشی از متن فایل
کار غشای سلولی
غشای پلاسمایی سدی نفوذ پذیر است که محیط درون سلول را از محیط خارج آن جدا می کند. عبور زیسـتی مولکـول
ها را به درون یا بیرون سلول امکان پذیر می سازد و بسیاری از اعمال خاص سلول های اختصاصی شده را انجام می دهد.
در درون سلول، غشاها اندامک های مختلف را می پوشانند. غشاهای داخلی شباهت زیادی به غشـای پلاسـمایی دارنـد و
جایگاه بسیاری از واکنش های آنزیمی سلولی هستند. اساس همه ی غشاهای زیستی، دارا بودن دو لایه ی فسـفولیپیدی
است که بعضی مولکول های دیگر به آن چسبیده اند. یک انتهای این مولکول ها قابل حل در آب هستند و انتهای دیگـر
آنها از یک زنجیره ی هیدروکربنی، از جنس اسیدهای چرب ساخته شده است و در آب حل نمی شود.
یکی از ویژگی های مهم غشای دو لایه ای فسفولیپیدی این است که حالت مایع دارد . این حالت به غشا قابلیت انعطـاف
می دهد و شرایطی را به وجود می آورد که مولکول های فسفولیپید بتوانند آزادانه در هر یک از لایـه هـایی کـه مسـتقر
هستند ، بطور عرضی حرکت کنند.
مولکول مهم دیگری که در غشاهای سلول های یوکاریوتی وجود دارد ، کلسترول است. کلسترول باعث می شـود غشـاها
نسبت به آب غیر قابل نفوذ تر شوند و در عین حال، قابلیت انعطاف آنها را کاهش می دهد.
یکی از اساسی ترین ترکیبات موجود در غشاء ، گلیکوپروتئین ها هستند . نقش مهم این پروتئین ها ، به عنوان پذیرنـده
های اختصاصی مولکول های مختلف یا مولکول های بسیار اختصاصی است. مثلا شناخت مولکول های خودی از بیگانه با
این پروتئین ها امکان پذیر است.
بسیاری از گلیکوپروتئین ها نیز مانند مولکول های فسفولیپید ، می توانند به جوانب حرکت کنند، اما این حرکـت بسـیار
آهسته است.
غشای سلولی دروازه ی ورودی و خروجی سلول است و بسیاری از مولکول هایی که در متابولیسم سلولی دخالت دارنـد ،
ازآن عبور می کنند. بعضی مواد به آسانی از آن عبور می کنند و بعضی دیگر با دشواری و بـه آهسـتگی از آن عبـور مـی
کنند و برخی دیگر نمی توانند از آن عبور کنند. این پدیده ، رفتار انتخابی غشای سلولی نام دارد. به این علت که شرایط
محیط بیرونی سلول با شرایط درون آن متفاوت است ، لازم است که عبور مواد از غشاء با دقت کنترل شود.
مواد به سه طریق از غشای سلول می گذرند: ۱ (انتشار در امتداد گرادیان (شیب) غلظت؛ ۲ (انتشار تسهیل شده، که طی
آن مواد به جایگاه های ویژه ای متصل می شوند و بطریقی به عبور آنها از غشاء کمک می شود. و ۳ (از طریق آندوسیتوز
که در آن ، مواد درون وزیکولی قرار می گیرند که بر روی غشاء تشکیل می شود، اما برای رفتن به درون سلول ، از غشـاء
جدا می شود.
انتشار و اسمز
اگر سلول زنده ای در محلولی غوطه ور شود که غلظت آن از غلظت مایع درون سلولی بیشتر باشد ، بین دو مـایع نـوعی
شیب غلظت پدید می آید. با فرض اینکه غشاء در برابر ماده ی حل شده نفوذ پذیر باشد ، جریانی از مایع به درون سلول
برقرار می شود ، زیرا غلظت در آنجا کمتر است. این جریان تا زمانی ادامه می یابد که غلظت در دو سـوی غشـاء یکسـان
شود. بیشتر غشاهای سلولی قابلیت نفوذ انتخابی دارند، یعنی در برابر آب نفوذ پذیرند اما در برابر مواد محلول ، غیر قابـل
نفوذ یا نسبتا نفوذ پذیرند.
در انتشار آزاد ، این انتخابی بودن ، میزان عبور مولکول ها را تنظیم می کند.
اگر در فاصله ی دو محلول با غلظت های نامساوی پرده ای قرار داده شود که نسبت به آنها غیر قابل نفوذ یا دارای قابلیت
نغوذ ضعیفی باشد ، آب از محلول رقیق به سوی محلول غلیظ به حرکت در می آید؛ یعنی مولکول های آب هم در امتداد
شیب غلظت مربوط به خود از جای زیاد به جای کم می روند. به این فرایند اسمز گفته می شود.
انتشار تسهیل شده
غشای سلول سدی کارآمد در برابر عبور آزاد بیشتر مولکول هایی است که از نظر زیستی اهمیـت دارنـد. بـا ایـن حـال ،
مولکول ها باید بتوانند به سلول وارد یا از آن خارج شوند. عبور چنین مولکول هایی از غشاء ، توسط پروتئین هـای ویـژه
ای به نام ناقل یا پرمئاز صورت می کیرد. پرمئازها مسیرهای عبـور بـاریکی را در غشـاء بوجـود مـی آورنـد و در نتیجـه،
مولکول های حل شده می توانند از دو لایه ی فسفولیپیدی بگذرند. پرمئاز ها معمولا اختصاصی عمل مـی کننـد و فقـط
ترکیبات خاص و حتی تنها یک ماده را تشخیص می دهند و از غشاء می گذرانند. انتشار تسهیل شده در محلول های بـا
غلظت بالا ، اثری شبیه به سیر شدگی از خود نشان می دهد. بدین ترتیب ، سرعت عبور مواد به حـداکثر مـی رسـد کـه
حتی با افزودن بر ماده ی حل شده هم بیشتر نخواهد شد. این امر نشانگر این است که تعداد مولکول های ناقل در غشای
سلول محدود است و وقتی همه ی آنها درگیر عمل شوند ، سرعت عبور مواد به حداکثر رسیده و از آن حد بـالا تـر نمـی رود.
انتشار ساده چنین محدودیتی ندارد و هر چه اختلاف مواد در دو طرف غشاء بیشتر باشد ، سرعت عبور هم بیشتر است.
در بیشتر جانوران، انتشار تسهیل شده به انتقال گلوکز به درون سلول های بدن کمک می کند.
علاوه بر انتشار تسهیل شده که بکمک پرمئازها صورت می گیرد، نوع دیگری هم از عبور مواد از غشای سلول وجـود دارد
که آن را انتقال فعال می نامند.