بخش هایی از کتاب ""آموزش ترکیبی زیست شناسی به سبک کنکور"" از فصل سفری به دورن سلول زیست شناسی سال دوم دبیرستان.(شکل ها حذف شده اند)
(((قوی ترین و کامل ترین کتاب آموزش زیست شناسی کشور)))
---------------------------------
ساختار غشاي پلاسمايي
ساختار غشاء شامل دو لايه‌ي فسفوليپيدي به همراه تعدادي پروتئين و ساير مواد است.اجزاء تشكيل‌دهنده غشاء مطابق شكل13-2 عبارتند از:
1- مولكول‌هاي فسفوليپيد: بيش‌ترين مولكول‌هاي غشاء مولكول‌هاي فسفوليپيد هستند هر مولكول فسفوليپيد داراي دو بخش است.
1- سر قطبي (آب‌دوست) 2- دم غيرقطبي (آب‌گريز)
= دو لايه‌ي فسفوليپيدي طوري قرار گرفته‌اند كه سرهاي قطبي رو به بيرون دو لايه و دم‌هاي غيرقطبي رو به سمت هم‌ديگر (بين دو لايه) قرار دارند. سرهاي قطبي از يك سو با آب مايع بين سلولي و از سوي ديگر با آب درون سيتوپلاسم سرو كار دارند و دم‌هاي غيرقطبي با قرار گرفتن در بين دو لايه، خاصيت آب‌گريزي خود را حفظ كرده‌اند. در نتيجه فسفوليپيدهاي غشا به‌صورت دو لايه‌اي به گونه‌اي قرار گرفته‌اند كه سدي در برابر مولكول‌هاي آب و مواد محلول در آن ايجاد مي‌كنند.
&نکته: البته اين سد نسبت به آب كاملاً غيرقابل نفوذ نيست و مولكول‌هاي آب به علت كوچكي، مي‌توانند به مقدار اندك از آن عبور كنند.
= مولكول‌هاي ليپيدي به آساني از اين بخش عبور مي‌كنند، چون جنس آن‌ها مشابه است و به راحتي در هم حل مي‌شوند.
&نکته: فسفوليپيدها اجزاي اصلي غشاهاي سلولي هستند ساختار اين ليپيد بسيار به تري‌گليسريد شباهت دارد. تفاوت مهم اين دو در آن است كه مولكول‌هاي گليسرول در فسفوليپيد به دو اسيد چرب و يك گروه فسفات متصل است.
2- مولكول‌هاي پروتئيني: مولكول‌هاي پروتئيني مولكول‌هاي درشتي هستند كه با توجه به موقعيت شان در غشاء به دو گروه تقسيم مي‌شوند:
الف) پروتئين‌هاي سطحي: بعضي از مولكول‌هاي پروتئيني بر روي سطح غشاء قرار مي‌گيرند كه دو نوع مهم از آن‌ها عبارتند از مولكول‌هاي پذيرنده و آنزيم‌ها.
1) مولكول‌هاي پذيرنده: برخي از پروتئين‌هاي غشايي سطحي هستند كه به‌ويژه بر سطح خارجي غشاء قرار گرفته‌اند. اين مولكول‌ها به مولكول‌هاي ديگر متصل مي‌شوند و از اين راه به برقراري اتصال فيزيكي ميان سلول‌ها و مولكول‌ها كمك مي‌كند.
مثال: پروتئين‌هايي به نام گيرنده‌هاي آنتي‌ژني در سطح لنفوسيت‌ها وجود دارد. گيرنده‌هاي آنتي‌ژني شكل خاصي دارند و به آنتي‌ژن‌هاي خاصي كه از نظر شكل، مكمل آن‌ها باشد، متصل مي‌شود.
&نکته: پروتئين سطحي ويروس هرپس تناسلي نقش شناساگر را براي سلول‌هاي دفاعي دارد.
2) مولكول‌هاي آنزيم: برخي ديگر از پروتئين‌هاي غشايي سطحي نقش آنزيم دارند. مانند نمونه‌هاي زير:
مثال 1: آنزيم انيدراز كربنيك: در غشاي گلبول‌هاي قرمز مقدار زيادي آنزيم انيدراز كربنيك وجود دارد كه آب و دي‌اكسيد كربن را با هم تركيب كرده و به اسيد كربنيك تبديل مي‌كنند. بيش‌ترين مقدار اسيد كربنيك به يون‌هاي بي‌كربنات و هيدروژن تجزيه مي‌شود. با اين روش تقريباً 70% دي‌اكسيد كربن خون به‌صورت بي‌كربنات درمي‌آيد و به شش‌ها منتقل مي‌شود.
مثال 2: در غشاي كيسه‌هاي تيلاكوئيد درون كلروپلاست‌ها در سمت داخل غشاء آنزيم تجزيه‌كننده‌ي آب به فتوسيستم 1 متصل است. اين آنزيم با تجزيه مولكول‌هاي آب كمبود الكترون فتوسيستم 2 را جبران مي‌كند و به اين ترتيب زنجيره‌ي انتقال الكترون در غشاي تيلاكوئيد قطع نمي‌شود و مراحل نوري فتوسنتز ادامه مي‌يابد.آنزيم تجزيه‌كننده آب، يك پروتئين غشايي در سمت داخل محسوب مي‌شود.
ب- پروتئين‌هاي سراسري (عرضي): گروهي از پروتئين‌هاي غشايي درشت مولكول هستند كه در سراسر عرض غشاء قرار دارند و از دو سمت غشاء بيرون زده‌اند. اين پروتئين‌ها با توجه به فعاليت‌شان به انواع زير قابل دسته‌بندي هستند.
1- پروتئين‌هاي سراسري كانالي: اين نوع پروتئين‌هاي عرضي، كانال‌ها يا منافذي را براي عبور در غشاء ايجاد مي‌كنند مولكول‌ها از يك سمت اين پروتئين‌ها وارد و از سمت ديگر آن خارج مي‌شوند. كانال‌هاي پروتئيني تخصصي عمل مي‌كنند، يعني فقط به يك نوع مولكول اجازه عبور مي‌دهند.
&نکته: مولكول‌هاي كوچك مانند آب نيز مي‌توانند از اين كانال‌ها عبور كنند عبور مواد از كانال‌ها براساس شيب غلظت آن‌ها و از سمت با غلظت زياد به سمت غلظت كم‌تر صورت مي‌گيرد.
مطابق شكل 14-2 اين كانال‌ها به دو گروه تقسيم مي‌شوند.
= انواع كانال
كانال هميشه باز: اين كانال‌ها اجازه عبور آزادنه برخي مواد بين دو سوي غشا را مي‌دهند.
كانالي كه فقط پس از تماس با بعضي مواد باز مي‌شود انتخابي عمل مي‌كنند و معمولاً بسته‌اند.
عبور از غشاي فسفوليپيدي
&نکته: روش‌هاي عبور آب از عرض غشاء عبور از كانال‌هاي هميشه باز
عبور از كانال‌هاي تخصصي كه پس از تماس با موادي خاص باز مي‌شوند.
2- پروتئين‌هاي سراسري پمپي: بعضي از پروتئين‌هاي غشاء ناقل هستند پروتئين‌هاي ناقل (پمپ) با مصرف و برخلاف شيب غلظت موادي مانند يون‌ها را وارد سلول مي‌كنند.معروف‌ترين مثال اين نوع پروتئين‌هاي پمپ، پمپ سديم- پتاسيم در غشاي نورون‌هاست.
= پژوهشگران در غشاي نورون‌ها، پروتئيني به نام پمپ سديم- پتاسيم يافته‌اند. اين پروتئين با مصرف انرژي يون‌هاي سديم را به خارج و يون‌هاي پتاسيم را به داخل سلول مي‌راند و به اين ترتيب سبب مي‌شود غلظت يون سديم همواره در خارج سلول بالاتر از داخل سلول باشد و غلظت يون پتاسيم در داخل سلول بالاتر از غلظت آن در خارج باشد.
اين پمپ بعد از پتانسيل عمل فعاليت بيش‌تري دارد و سبب مي‌شود غلظت يون‌هاي سديم و پتاسيم در دو سمت سلول به حالت اوليه‌ي خود در زمان پتانسيل آرامش (استراحت) برگردند.
3- پروتئين‌هاي سراسري با نقش كانالي- آنزيمي: اين پروتئين‌هاي هم به‌عنوان كانال عبور يون‌ها عمل مي‌كنند و هم‌زمان به عنوان آنزيم عمل مي‌كنند. معروف‌ترين مثال اين نوع پروتئين‌ها عبارتند از:
مثال 1: پروتئين كانالي با فعاليت سازي در غشاي تيلاكوئيد كلروپلاست: اين پروتئين يون‌هاي هيدروژن كه توسط پمپ غشايي تيلاكوئيد و از تجزيه آب درون فضاي تيلاكوئيد توليد شده‌اند، از فضاي تيلاكوئيد به درون فضاي استروماي كلروپلاست انتقال مي‌دهد (نقش كانالي) و هم‌زمان به گروه فسفات مي‌افزايد و توليد مي‌كند (نقش آنزيمي) .
مثال 2: پروتئين كانالي با فعاليت سازي در غشاي داخلي ميتوكندري: اين پروتئين‌ها يون‌هاي هيدروژني كه توسط پمپ‌هاي غشايي زنجيره انتقال الكترون غشاي داخلي ميتوكندري به فضاي بين غشايي ميتوكندري منتقل شده‌اند، به داخل فضاي ماتريكس برمي‌گرداند و با افزودن فسفات به، مولكول مي‌سازد.
&نکته: اگر در ابتداي زنجيره‌ي انتقال الكترون مولكول تجزيه شود، پروتئين توليدكننده مي‌تواند 3 مولكول سازد و در صورتي كه مولكول تجزيه شود دو مولكول توليد مي‌شود.
4- پروتئين‌هاي سراسري با نقش گيرنده‌ي سلولي: به عنوان مثال مي‌توان به گيرنده‌ي هورمون‌هاي آمينواسيدي (به استثناي هورمون‌هاي تيروئيدي) اشاره كرد. گيرنده‌ي هورمون گلوكاگون در سطح سلول كبدي، يك پروتئين سراسري است كه در سطح خارجي با هورمون گلوكاگون متصل مي‌شود و در سطح داخلي زنجيره‌اي از واكنش‌هاي آنزيمي را راه مي‌اندازد كه منجر به ساخته شدن پيك دومين ( حلقوي) مي‌شود.
&نکته: پروتئين‌هاي كانالي- آنزيمي غشاي تيلاكوئيد و غشاي داخلي ميتوكندري انتقال يون هيدروژن را با روش انتشار تسهيل شده انجام مي‌دهند كه شامل انتقال مواد در جهت شيب غلظت مواد بدون مصرف انرژي ( ) مي‌باشد.
پ- ساير موادي كه در غشاي پلاسمايي وجود دارند عبارتند از:
1- گليكوليپيد: از اتصال كربوهيدرات‌ها به فسفوليپدها در سطح خارجي غشاء به وجود مي‌آيد.
2- گليكوپروتئين: از اتصال كربوهيدرات‌ها به پروتئين‌هايي در سطح خارجي غشاء به وجود مي‌آيد.
&نکته: بخش كربوهيدراتي گليكوليپيدها يا گليكوپروتئين‌ها ممكن است به‌صورت رشته‌اي يا شاخه‌دار باشد.
3- كلسترول: مولكول‌هاي كلسترول بين دو لايه فسفوليپيدي غشاء قرار مي‌گيرند.
&نکته: كلسترول يك استروئيد است كه در غشاهاي سلولي جانوري يافت مي‌شود سلول‌ها از كلسترول براي ساختن ساير استروئيدها، مثلاً هومورن‌هاي استروئيدي مانند استروژن، پروژسترون و تستوسترون استفاده مي‌كنند. افزايش كلسترول خون ممكن است موجب بيماري مربوط به رگ‌ها شود ساختار همه استروئيدها يكسان و شبيه مولكول كلسترول است.
4- ريز رشته‌هاي اسكلت سلولي سيتوپلاسم: اين ريز رشته‌هاي پروتئيني از سمت داخل غشاء (بخش سيتوپلاسمي) پروتئين‌هاي غشايي را به هم متصل كرده و با حفظ اندامك‌ها در جاي خود باعث پايداري شكل سلول مي‌شوند.
5- رشته‌هاي ماده‌ي بين سلولي: اين رشته‌ها سلول‌هاي مجاور را به هم متصل مي‌كنند. اين رشته‌ها پروتئين‌هاي غشايي را در بخش خارجي به هم متصل كرده و باعث اتصال سلول‌ها و انجام ساختارهاي بافت‌ها و اندام‌ها مي‌شوند.
&نکته‌ي 1: نقش رشته‌هاي ماده بين سلولي در سلول‌هاي جانوري همانند تيغه مياني در سلول‌هاي گياهي، اتصال سلول‌هاي مجاور است.
&نکته‌ي 2: كواسروات‌ها مجموعه‌اي از مولكول‌هاي ليپيدي هستند كه به علت آب‌گريز بودن، در آب به شكل كروي در مي‌آيند و ساختاري شبيه غشاء فسفوليپيدي سلول‌ها ايجاد كنند. اگر چه كواسروات‌ها زنده نيستند، اما شباهت زيادي به غشاي سلول‌ها دارند.
&نکته‌ي 3: زنجيره‌‌هاي كوچك آمينواسيدها نيز تمايل به تشكيل ريز كيسه‌هايي به نام ميكروسفر دارند. پژوهشگران عقيده دارند كه تشكيل ميكروسفرها احتمالاً اولين قدم به سمت سازماندهي سلول بوده است.
سوال : همه‌ي كانال‌هاي پروتئيني كه در غشاي سلول‌هاي جانوري قرار دارند، …(سراسري 90)
1) مي‌توانند به‌طور غير تخصصي عمل كنند. 2) به مولكول‌هاي آب اجازه عبور مي‌دهند.
3) فقط در موقع عبور برخي مواد باز مي‌شوند. 4) هميشه بازاند و مولكول‌هاي كوچك را عبور مي‌دهند.
پاسخ تشریحی : گزينه‌ي «2»
كانال‌هاي غشايي پروتئين‌هايي در سراسر عرض غشا هستند كه بعضي از اين كانال‌ها هميشه باز هستند (كانال بدون دريچه) و بعضي از آن‌ها فقط در موقع عبور مواد باز مي‌شوند (كانال‌هاي دريچه‌دار). كانال‌ها تخصصي عمل مي‌كنند يعني فقط به يك نوع مولكول اجازه عبور مي‌دهند اما مولكول‌هاي كوچك مانند آب نيز مي‌توانند از اين كانال‌ها عبور نمايند.
ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــ ـ ـ ـ ـ ـ ـ
سوال : كدام عبارت صحيح است؟(خارج كشور 90)
1) همه‌ي كانال‌هاي پروتئيني به مولكول‌هاي آب اجازه‌ي عبور مي‌دهند.
2) كانال‌هاي پروتئيني در انتشار تسهيل شده غير تخصصي عمل مي‌كنند.
3) بعضي مواد برخلاف شيب غلظت، توسط كانال‌هاي پروتئيني از سلول خارج مي‌شوند.
4) يون‌ها و مولكول‌هاي كوچك مي‌توانند به وسيله‌ي انتقال فعال يا آندوسيتوز وارد سلول شوند.
پاسخ تشریحی : گزينه‌ي «1»
پروتئين‌هايي كه در سراسر عرض غشا قرار دارند كانال‌ها يا منافذي را براي عبور مواد در غشا ايجاد مي‌كنند. مولكول‌ها از يك سمت اين پروتئين‌ها وارد و از سمت ديگر آن خارج مي‌شوند. كانال‌هاي پروتئيني تخصصي عمل مي‌كنند، يعني فقط به يك نوع مولكول اجازه عبور مي‌دهند (مولكول‌هاي آب به دليل كوچكي مي‌توانند از اين كانال‌ها عبور كنند).
سوال : پروتئینهای کانالی موجود در غشای تیلاکوئید حُسن یوسف، با صرف انرژی ................ میکنند.(سراسري 91)
1) ATP را به ADP تبدیل 2) ADP را به ATP تبدیل
3) یون‌های هیدروژن را به تیلاکوئید وارد 4) یون‌های هیدروژن را از تیلاکوئید خارج
پاسخ تشریحی : گزينه‌ي «2»
در غشای تیلاکوئید کانال و پمپ پروتئینی وجود دارد. پمپهای غشایی با استفاده از انرژی الکترون که آن هم توسط فتوسیستم از نور تأمین شده است یون هیدروژن را به‌صورت فعال از استروما وارد فضای تیلاکوئید میکنند. پروتئینهای کانالی که هم کانال یونی از استروما وارد فضای تیلاکوئید میکنند. پروتئینهای کانالی که هم کانال یونی هستند و هم عمل آنزیمی دارند طبق انتشار تسهیل شده یون هیدروژن را از فضای تیلاکوئید وارد استروما میکنند.
آمار مطالب
آمار کاربران
کاربران آنلاین
آمار بازدید
">
عضویت سریع
