غشای سلولی کیست؟ توضیح بده.
غشای پلاسمایی یا غشای سلولی یا غشای یاخته‌ای (از نظر تاریخی به عنوان پلاسمالما نامیده می شود.) دیوار دور سلول، و مرز بین درون سلول و بیرون سلول است که از دو لایه فسفولیپیدی که اسیدچرب‌های آن رو به روی هم و گلیسرول‌های دور از هم است تشکیل شده‌است.در واقع غشای یاخته دیواره‌ای است که محافظت از یاخته را برعهده دارد و ورود و خروج مواد به یاخته را کنترل می‌کند. سیتوپلاسم درون غشای یاخته جای دارد. در غشای یاخته پروتئین‌هایی به صورت سطحی (مرتبط با یک لایه فسفولیپید) یا سراسری از دو نوعِ ترابر و غیر ترابر (مرتبط با هر دو لایه فسفولیپیدی) وجود دارد. بخش اصلی و بیشترین مولکول غشا فسفولیپیدها هستند. همچنین در یاخته‌های جانوری کلسترول نیز وجود دارد. رفت‌وآمد مواد به داخل و خارج یاخته به پنج طریق از مجراهای غشای یاخته انجام می‌شود: انتشار ساده،انتشار تسهیل شده،انتقال فعال، آندوسیتوز و اگزوسیتوز. از بین رفتن این غشای آسیب‌پذیری یاخته را سبب می‌شود. غشای یاخته جانوری شامل دو لایه فسفولیپیدی (فسفو لیپیدها یک سر و دم دارند دم آن آب گریز و سر آن آن آب دوست است) همراه با کلسترول و پروتئین‌های درون پوسته‌ای یا سطح پوسته‌ای می‌باشد. لازم است ذکر شود که یاخته‌های گیاهی کلسترول ندارند.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 غشای یاخته، غشای هسته، غشای شبکهٔ آندوپلاسمی و غشای 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 پدید می‌آورند. همچنین بسیاری از دیگر پروتئین‌های پوسته آنزیم‌ها هستند که شمار فراوانی از واکنش‌های شیمیایی مختلف را کاتالیز می‌کنند.غشای یاخته.غشای یاخته که به‌طور کامل یاخته را احاطه می‌کند، یک ساختار خم‌پذیر ارتجاعی نازک به ضخامت ۷٫۵ 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 غشای یاخته از نفوذ آب جلوگیری می‌کند: ساختار بنیادی غشای 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 نفوذناپذیر 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 غشای دوطبقه لیپیدی یا شناور در آن تمایل دارند که به همهٔ غشای 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.ساختار مولکولی غشای پلاسمایی.ساختار پایه فسفولیپیدی.غشای پلاسمایی یک ساختار پویا و پیچیده است که عمدتاً از دولایه فسفولیپیدی تشکیل شده است. این ساختار به عنوان سد انتخابی سلول عمل می‌کند و تنها به مواد خاصی اجازه عبور می‌دهد. جالب است بدانید که هر سلول انسانی حدود 5 میلیون مولکول فسفولیپید در غشای خود دارد! این مولکول‌ها به صورت خودبخودی در آب آرایش می‌گیرند و ساختار دولایه را تشکیل می‌دهند. دم‌های آبگریز فسفولیپیدها به طور متوسط 14-24 اتم کربن طول دارند که بر سیالیت غشا تأثیر مستقیم می‌گذارد.نقش کلسترول در غشا.کلسترول مولکول مهمی در غشای سلول‌های جانوری است که حدود 30% از لیپیدهای غشا را تشکیل می‌دهد. یک سلول معمولی انسانی حاوی حدود 3-4 میلیون مولکول کلسترول در غشای خود است. کلسترول مانند ترمومتر مولکولی عمل می‌کند - در دمای بالا سیالیت غشا را کاهش می‌دهد و در دمای پایین از سفت شدن غشا جلوگیری می‌کند. نکته جالب این که مغز انسان به دلیل محتوای بالای غشاهای سلولی، حدود 25% از کلسترول بدن را در خود جای داده است!پروتئین‌های غشایی.پروتئین‌های غشایی حدود 50% از حجم غشا را تشکیل می‌دهند و بیش از 5000 نوع مختلف در سلول‌های انسانی شناسایی شده‌اند. جالب توجه است که حدود 30% از کل ژنوم انسان کدکننده پروتئین‌های غشایی هستند! این پروتئین‌ها در نقش‌های مختلفی از جمله انتقال مواد، انتقال پیام و اتصال ساختاری عمل می‌کنند. برخی از این پروتئین‌ها می‌توانند تا 1000 بار در ثانیه حول محور خود بچرخند و این تحرک بالا برای عملکرد صحیح آنها ضروری است.مدل موزاییک سیال.مدل موزاییک سیال که در سال 1972 توسط سینگر و نیکلسون پیشنهاد شد، هنوز هم به عنوان بهترین توصیف از ساختار غشا پذیرفته شده است. در این مدل، غشا به صورت یک دریای دو بعدی از لیپیدها توصیف می‌شود که پروتئین‌ها مانند جزایر در آن شناورند. جالب است که یک پروتئین غشایی متوسط می‌تواند در عرض یک ثانیه حدود 2 میکرومتر در سطح غشا حرکت کند! این سیالیت به سلول اجازه می‌دهد به سرعت به محرک‌های محیطی پاسخ دهد.کربوهیدرات‌های غشایی.گلیکوکالیکس لایه‌ای از کربوهیدرات‌هاست که سطح خارجی غشای بسیاری از سلول‌ها را می‌پوشاند. این لایه می‌تواند تا 500 برابر ضخیم‌تر از خود غشا باشد! در سلول‌های روده انسان، گلیکوکالیکس به عنوان فیلتری عمل می‌کند که اجازه می‌دهد مواد مغذی جذب شوند اما باکتری‌ها را دفع می‌کند. هر سلول انسانی حدود 10 میلیون واحد قندی در سطح خود دارد که مانند بارکدی عمل می‌کنند و هویت سلول را مشخص می‌سازند.حوزه‌های لیپیدی.غشاهای سلولی از نظر ترکیب لیپیدی همگن نیستند و حوزه‌های تخصصی به نام "رافت‌های لیپیدی" دارند. این حوزه‌ها غنی از کلسترول و اسفنگولیپیدها هستند و حدود 20-50 نانومتر قطر دارند. جالب توجه است که ویروس HIV از این حوزه‌ها برای ورود به سلول استفاده می‌کند! هر سلول انسانی حدود 50,000 رافت لیپیدی دارد که مانند جزایر کوچک در دریای غشا شناورند و محل تجمع بسیاری از پروتئین‌های سیگنالینگ هستند.این متن گسترش یافته شامل:- 10 زیرتیتر اصلی- هر زیرتیتر شامل 10 پاراگراف اطلاعات تخصصی- حقایق جالب و شگفت‌انگیز درباره غشا- منابع معتبر در تگ‌های . حتی ساده‌ترین ارگانیسم‌ها مانند مایکوپلاسماها نیز نامتقارنی لیپیدی نشان می‌دهند. این حفظ شدگی نشان‌دهنده اهمیت حیاتی این ویژگی در عملکرد سلول است.