هل تحتوي خلايا الدماغ على طبقة ثنائية من الدهون؟

المحتوى

• أساسيات الخلية
• غشاء الخلية
• وظائف طبقة ثنائية الدهون
• مكونات إضافية من طبقة ثنائية
• نقل غشاء الخلية
• حاجز الدم - الدماغ

خلايا الدماغ هي نوع من الخلايا العصبية ، أو الخلايا العصبية. هناك أيضا أنواع مختلفة من خلايا الدماغ. لكن كل الخلايا العصبية خلاياوجميع الخلايا في الكائنات الحية التي لديها أجهزة عصبية تشترك في عدد من الخصائص. في الحقيقة، الكل للخلايا ، بصرف النظر عما إذا كانت بكتيريا أحادية الخلية أو كائنات بشرية ، يوجد بها بعض الميزات المشتركة.

واحدة من الخصائص الأساسية لجميع الخلايا هو أن لديهم غشاء بلازما مزدوج، ودعا غشاء الخلية، تحيط الخلية بأكملها. آخر هو أن لديهم السيتوبلازم على الجزء الداخلي من الغشاء ، وتشكيل الجزء الأكبر من كتلة الخلية. والثالث هو أن لديهم الريبوسومات ، وهي هياكل شبيهة بالبروتين تقوم بتوليف جميع البروتينات التي تصنعها الخلية. والرابع هو أنها تشمل المواد الوراثية في شكل الحمض النووي.

أغشية الخلايا ، كما لوحظ ، تتكون من غشاء بلازما مزدوج. "مزدوج" يأتي من حقيقة أن غشاء الخلية يقال أيضا أنه يتكون من فسفوليبيد طبقة ثنائية، مع "ثنائية" كونها بادئة تعني "اثنين". هذا الغشاء bilipid ، كما يطلق عليه في بعض الأحيان ، لديه عدد من الوظائف الرئيسية بالإضافة إلى حماية الخلية ككل.

أساسيات الخلية

جميع الكائنات الحية تتكون من خلايا. كما لوحظ ، فإن عدد الخلايا التي يحتوي عليها الكائن يختلف اختلافًا كبيرًا من نوع لآخر ، وبعض الميكروبات لا تحتوي إلا على خلية واحدة. في كلتا الحالتين ، تعتبر الخلايا اللبنات الأساسية للحياة ، بمعنى أنها أصغر وحدات فردية في الكائنات الحية التي تفتخر بجميع الخصائص المرتبطة بالحياة ، مثل التمثيل الغذائي والتكاثر وما إلى ذلك.

جميع الكائنات يمكن تقسيمها إلى بدائيات النوى و حقيقيات النواة. العلاقات العامة* okaryotesكلها تقريبا أحادية الخلية وتشمل العديد من أنواع البكتيريا التي تملأ الكوكب. حقيقيات النواة كلها تقريبا متعددة الخلايا ولها خلايا مع عدد من الميزات المتخصصة التي تفتقر إليها الخلايا بدائية النواة.

جميع الخلايا ، كما ذكرنا ، تحتوي على ريبوسوم ، غشاء خلية ، DNA (حمض ديوكسي ريبونوكليك) وسيتوبلازم ، وهو عبارة عن وسط يشبه الهلام داخل الخلايا يمكن أن تحدث فيه تفاعلات ويمكن للجزيئات أن تتحرك.

تحتوي الخلايا حقيقية النواة على الحمض النووي الخاص بها داخل نواة محاطة بطبقة ثنائية الفسفورية من تلقاء نفسها تسمى المغلف النووي.

أنها تحتوي أيضا العضيات، وهي هياكل مرتبطة بغشاء بلازما مزدوج مثل غشاء الخلية نفسه ومهمته وظائف متخصصة. على سبيل المثال ، الميتوكوندريا هي المسؤولة عن تنفيذ التنفس الهوائية داخل الخلايا في وجود الأكسجين.

غشاء الخلية

من الأسهل فهم بنية غشاء الخلية إذا كنت تتخيل مشاهدته على مقطع عرضي. يسمح لك هذا المنظور "برؤية" كلا من أغشية البلازما المتقابلة للطبقة الثنائية ، والمسافة بينهما ، والمواد التي لا بد أن تمر داخل الخلية أو تخرج منها عبر الغشاء ببعض الوسائل.

تسمى الجزيئات الفردية التي تشكل معظم غشاء الخلية glycophospholipids، أو في كثير من الأحيان ، فقط الفوسفورية. هذه مصنوعة من ، رؤساء الفوسفات المدمجة التي هي محبة للماء ("البحث عن الماء") وأشر إلى الخارج من الغشاء من كل جانب ، وزوج من الأحماض الدهنية الطويلة التي هي نافرة من الماء ("خوف المياه") وتواجه بعضنا البعض. يعني هذا الترتيب أن هذه الرؤوس تواجه الجزء الخارجي للخلية من جانب والهيكل الخلوي من الجانب الآخر.

يتم ربط الفوسفات والأحماض الدهنية في كل جزيء بواسطة منطقة الجلسرين ، تماما كما يتكون الدهون الثلاثية (الدهون الغذائية) من الأحماض الدهنية المرتبطة الجلسرين. غالبًا ما تحتوي أجزاء الفوسفات على مكونات إضافية على السطح ، وهناك بروتينات وكربوهيدرات أخرى تنتشر في غشاء الخلية أيضًا ؛ وسيتم وصف هذه قريبا.

وظائف طبقة ثنائية الدهون

تتمثل إحدى وظائف طبقة ثنائية الدهون ، بحكم تعريفها تقريبًا ، في حماية الخلية من التهديدات من الخارج. الغشاء هو شبه نفاذا، وهذا يعني أن بعض المواد يمكن أن تمر من خلال البعض الآخر ممنوع من الدخول أو الخروج بشكل مباشر.

يمكن للجزيئات الصغيرة ، مثل الماء والأكسجين ، أن تنتشر بسهولة عبر الغشاء. يمكن أن تمر جزيئات أخرى ، خاصة تلك التي تحمل شحنة كهربائية (أي ، أيونات) والأحماض النووية (الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي النسبي أو الحمض النووي الريبي) والسكريات ، ولكنها تحتاج إلى مساعدة من بروتينات نقل الأغشية حتى يحدث ذلك.

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

مكونات إضافية من طبقة ثنائية

معظم الجزيئات غير الفوسفورية في غشاء الخلية بروتينات الغشاء. تمتد هذه الهياكل إلى طبقتين من الطبقة الثنائية (ومن ثم "الغشاء"). العديد من هذه البروتينات التي تنقل ، والتي في بعض الحالات تشكل قناة كبيرة بما يكفي لجزيء معين واجهت من خلال المرور.

تشمل بروتينات الغشاء الأخرى المستقبلات، الذي يشير إلى داخل الخلية استجابة لتفعيل الجزيئات في خارج الخلية ؛ الانزيماتالتي تشارك في التفاعلات الكيميائية ؛ و المراسي، التي تربط مكونات خارج الخلية فعليا مع تلك الموجودة في السيتوبلازم.

نقل غشاء الخلية

بدون وجود وسيلة لنقل المواد داخل الخلية وخارجها ، ستنفذ الخلية بسرعة من الطاقة ولن تكون قادرة على طرد نفايات الأيض. كلا السيناريوهين ، بالطبع ، لا يتفقان مع الحياة.

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

النقل السلبي (الانتشار البسيط) يعتمد فقط على العاملين الأخيرين ، حيث يمكن للجزيئات التي تدخل أو تخرج الخلايا بهذه الطريقة أن تتسلل بسهولة عبر الفجوات بين الفسفوليبيد. نظرًا لأنها لا تتحمل أي رسوم ، فإنها تميل إلى التدفق إلى الداخل أو إلى الخارج حتى يتركز التركيز على جانبي الطبقة الثنائية.

في نشر الميسرتنطبق نفس المبادئ ، لكن بروتينات الغشاء مطلوبة لإنشاء مساحة كافية لتدفق الجزيئات غير المشحونة عبر الغشاء إلى أسفل تدرج تركيزها. يمكن تنشيط هذه البروتينات إما عن طريق مجرد وجود جزيء "يطرق الباب" أو عن طريق التغييرات في الفولتية الناتجة عن وصول جزيء جديد.

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

حاجز الدم - الدماغ

الدماغ هو عضو خاص ، وبالتالي فهو محمي بشكل خاص. هذا يعني أنه بالإضافة إلى الآليات الموصوفة ، فإن لخلايا المخ وسيلة للتحكم بإحكام أكثر في دخول المواد ، وهو أمر ضروري للحفاظ على أي تركيز للهرمونات والماء والمواد الغذائية اللازمة في وقت معين. هذا المخطط يسمى حاجز الدم في الدماغ.

يتم تحقيق ذلك إلى حد كبير بفضل الطريقة التي يتم بها بناء الأوعية الدموية الصغيرة التي تدخل المخ. يتم تعبئة خلايا الأوعية الدموية الفردية ، التي تسمى الخلايا البطانية ، بالقرب من بعضها البعض بشكل غير عادي ، وتشكل ما يعرف باسم تقاطعات ضيقة. في ظل ظروف معينة فقط ، تُمنح معظم الجزيئات مرورًا بين هذه الخلايا البطانية في المخ.