علوم الطبيعة والحياة: بنية الخلية – الغشاء الهيولي ووظائفه – 1 ثانوي (شعب علمية) – بكالوريا – المنهاج الجزائري

بنية الخلية: الغشاء الهيولي ووظائفه

الغشاء الهيولي هو الغشاء الذي يحيط بالخلية ويفصل محتوياتها عن الوسط الخارجي. يلعب دورا حيويا في تنظيم تبادل المواد بين الخلية ومحيطها.

اولا: تركيب الغشاء الهيولي

يتكون الغشاء الهيولي اساسا من طبقة مزدوجة من الفوسفوليبيدات (Phospholipides) تتخللها جزيئات من البروتينات والكولسترول والكربوهيدرات. هذا التركيب يعرف بنموذج الفسيفساء السائل (Modele de la mosaique fluide) الذي اقترحه سنجر ونيكلسون عام 1972.

• الطبقة المزدوجة للفوسفوليبيدات: تشكل الهيكل الاساسي للغشاء. كل جزيء فوسفوليبيد له راس محب للماء (قطبي) وذيلان كارهان للماء (غير قطبيين).
• البروتينات الغشائية: نوعان: بروتينات سطحية (طرفية) وبروتينات مدمجة (عابرة).
• الكربوهيدرات: ترتبط بالبروتينات او الفوسفوليبيدات على السطح الخارجي للغشاء.
• الكولسترول: يساهم في تنظيم سيولة الغشاء.

ثانيا: وظائف الغشاء الهيولي

1. النقل عبر الغشاء: ينظم تبادل المواد بين داخل الخلية وخارجها بعدة طرق:

• الانتشار البسيط (Diffusion simple): مرور الجزيئات الصغيرة غير القطبية مثل O2 و CO2.
• الانتشار المسهل (Diffusion facilitee): بمساعدة بروتينات ناقلة.
• النقل النشط (Transport actif): يستهلك طاقة (ATP) لنقل المواد ضد تدرج التركيز.
• البلعمة والاحتساء (Endocytose et Exocytose): نقل الجزيئات الكبيرة.

2. الاتصالات الخلوية: يحتوي الغشاء على مستقبلات تستقبل الاشارات الكيميائية من الوسط الخارجي.

3. التعرف الخلوي: بفضل الكربوهيدرات السطحية، تستطيع الخلايا التعرف على بعضها البعض.

مثال توضيحي:

في حالة خلايا الدم الحمراء، يسمح الغشاء الهيولي بمرور غاز الاكسجين O2 من الرئتين إلى الانسجة عبر الانتشار البسيط، بينما يمنع مرور جزيئات كبيرة مثل البروتينات.

ثالثا: الخاصية الاسموزية (Osmose)

الاسموزية: هي انتقال جزيئات الماء عبر غشاء نصف نفوذ من الوسط الاقل تركيزا (الاكثر تخفيفا) نحو الوسط الاكثر تركيزا (الاقل تخفيفا).

• في الوسط ناقص التوتر (Hypotonique): يدخل الماء إلى الخلية فتنتفخ.
• في الوسط عالي التوتر (Hypertonique): يخرج الماء من الخلية فتنكمش.
• في الوسط متماثل التوتر (Isotonique): لا يتغير حجم الخلية.

تمارين تطبيقية

التمرين 1:

اذكر ثلاثة مكونات اساسية للغشاء الهيولي مع ذكر دور كل منها.

التمرين 2:

وضح الفرق بين الانتشار البسيط والنقل النشط من حيث:
(أ) اتجاه النقل بالنسبة لتدرج التركيز
(ب) استهلاك الطاقة

التمرين 3:

وضعت خلية نباتية في محلول ملحي مركز. ماذا يحدث للخلية؟ اشرح ذلك علميا.

التمرين 4:

قارن بين النقل عبر الغشاء بالبلعمة (Phagocytose) وبالاحتساء (Pinocytose) من حيث نوع المواد المنقولة والالية.

للمزيد من الدروس، تفضل بزيارة درس الخلية: نظرية الخلية وتطبيقاتها وكذلك درس مقارنة بين الخلية النباتية والخلية الحيوانية.