غشای سلولی که به آن غشای پلاسما یا غشای سیتوپلاسمی نیز گفته می‌شود، به غشای بیولوژیکی اطلاق می‌شود که فضای داخلی را از بیرونی سلول‌ها جدا می‌کند. این به محافظت از سلول در برابر محیط آن کمک می کند. غشای سلولی از دولایه لیپیدی تشکیل شده است که شامل کلسترول است و بین فسفولیپیدها قرار دارد تا سیالیت آنها در دماهای مختلف حفظ شود. غشای سلولی همچنین از پروتئین هایی مانند پروتئین های محیطی و انتگرال تشکیل شده است که به عنوان ناقل غشاء (انتگرال) عمل می کنند. برخی از پروتئین ها به صورت آزادانه به سمت محیطی (خارجی) غشای سلولی متصل می شوند و به عنوان آنزیم هایی عمل می کنند که سلول را شکل می دهند.
1. سلول و غشای سلولی
غشای سلولی وظیفه کنترل حرکت مواد به داخل و خارج سلول ها و اندامک ها را بر عهده دارد. بنابراین، این غشاها به طور انتخابی برای مولکول‌ها و یون‌های آلی نفوذپذیر هستند. غشاهای سلولی همچنین در چندین فرآیند سلولی مانند سیگنال دهی سلولی، هدایت یونی و چسبندگی سلولی نقش دارند و همچنین به عنوان سطوح اتصال ساختارهای مختلف خارج سلولی مانند دیواره سلولی عمل می کنند. سایر ساختارهای خارج سلولی که به غشای سلولی متصل می شوند، لایه کربوهیدراتی به نام گلیکوکالیکس و شبکه درون سلولی فیبرهای پروتئینی به نام اسکلت سلولی هستند.
2. ساختار غشای سلولی
غشاهای سلولی از مولکول های بیولوژیکی مختلف، عمدتاً پروتئین ها و لیپیدها تشکیل شده اند. ترکیب غشای سلولی ثابت نیست، بلکه دائماً برای سیالیت و همچنین تغییرات در محیط تغییر می کند. به عنوان مثال، سطح کلسترول در غشای سلولی نورون اولیه انسان تغییر می کند و این تغییر ترکیب بر سیالیت در تمام مراحل رشد تأثیر می گذارد.
فسفولیپیدها و گلیکولیپیدهای اصلی غشاء عبارتند از فسفاتیدیل کولین، فسفاتیدیل اتانول آمین، فسفاتیدیلینوزیتول و فسفاتیدیل سرین. غشای سلولی از سه دسته لیپیدهای آمفی پاتیک تشکیل شده است:
مقدار هر کدام به نوع سلول بستگی دارد، اما در بسیاری از موارد، فسفولیپیدها بیشترین فراوانی را دارند. در بیشتر موارد، فسفولیپیدها تقریباً 50 درصد از کل لیپیدهای غشاهای پلاسما را تشکیل می دهند، گلیکولیپیدها تقریباً 2 درصد و استرول ها بقیه را تشکیل می دهند. در بررسی گلبول های قرمز مشاهده شد که 30 درصد غشای پلاسمایی از لیپیدها تشکیل شده است. با این حال، در بسیاری از سلول های یوکاریوتی، ترکیب غشای پلاسمایی تقریباً نیمی از لیپیدها و نیمی از پروتئین ها از نظر وزن است.
طول و همچنین درجه اشباع نشدن زنجیره اسیدهای چرب بر سیالیت غشا تأثیر می گذارد. لیپیدهای غیر اشباع از بسته بندی اسیدهای چرب با هم جلوگیری می کنند، بنابراین دمای ذوب را کاهش می دهند و سیالیت غشا را افزایش می دهند.
توانایی برخی ارگانیسم ها برای تنظیم سیالیت غشای سلولی خود با تغییر ترکیب لیپیدها به عنوان سازگاری هومیویسکوز شناخته می شود.
غشاهای پلاسما همچنین حاوی کربوهیدرات ها، عمدتا گلیکوپروتئین ها هستند. کربوهیدرات ها در تشخیص سلولی در یوکاریوت ها نقش دارند. آنها در سطح سلول یافت می شوند تا سلول های میزبان را تشخیص دهند و اطلاعات را به اشتراک بگذارند.
پروتئین های موجود در غشای سلولی را می توان به سه نوع تقسیم کرد. پروتئین های انتگرال، پروتئین های لیپیدی لنگر و پروتئین های محیطی. پروتئین های انتگرال شامل کانال های یونی، پمپ های پروتون و گیرنده های جفت شده با پروتئین G هستند. این پروتئین ها به عنوان پروتئین های گذرنده نیز شناخته می شوند.
پروتئین های لنگردار لیپیدی شامل پروتئین های G هستند.
پروتئین های محیطی شامل برخی از آنزیم ها و برخی هورمون ها هستند.
غشای سلولی دارای محتوای بسیار زیادی پروتئین است، تقریباً 50٪ از حجم غشاء. این پروتئین ها مسئول چندین فعالیت بیولوژیکی هستند.
