غشاء سلولي؛ ساختمان، شكل گيري و عملكرد غشاءهاي سلولي حالتي غليظ و چسبناك داشته، و در عين حال همانند پلاستيك ها مقاوم بوده و استحكام دارند. غشاءهاي پلاسمائي فضاهايي بسته پيرامون پروتوپلاسم سلولي تشكيل مي دهند و سلولها را از يكديگر جدا مي نمايند. قابليت نفوذ غشاهاي پلاسمائي انتخابي است بدين معني كه همانند سدي عمل نموده و اختلافات موجود، بين تركيب داخل و خارج سلولي را حفظ مي نمايند، اين نفوذپذيري انتخابي در مورد يون ها و سوبستراهاي مختلف به كمك كانال ها و پمپ هاي شيميائي و براي پيام ها (هومون ها) توسط پذيرنده هاي خاصي انجام مي پذيرد. غشاهاي پلاسمائي قادرند به كمك پديده هاي برون ريزي (Exocytosis) و درون ريزي (Emdocytosis) تبادلاتي با محيط خارج سلولي برقرار نمايند، علاوه بر اين در ساختمان غشاها مناطق خاصي بنام انشعاب هاي شكافي (Gap junctions) وجود دارد كه امكان برخي تبادلات با سلولهاي همجوار را فراهم مي سازد. در داخل سلول نيز غشاءها اندامك هاي داخل سلولي را تشكيل مي دهند كه داراي اشكال و وظايف كاملاً متمايزي مي باشند؛ مانند ميتوكندريها، تورينه هاي درون پلاسمائي، و دستگاه گلژي، شبكه ساركوپلاسمي، گرانول هاي ترشحي، ليزوزومها و غشاهاي هسته اي. غشاها مي توانند آنزيم هائي را در مكان هائي خاص در خود جاي داده و همچنين مي توانند به عنوان جزئي لازم و مكمل در جفت شدن پديده تحريك – پاسخ (Excitation-Response coupling) شركت نموده و نيز جايگاهي براي جابجا شدن انرژي در واكنش هائي مانند فتوسنتز و فسفوريلاسيون اكسيداتيو فراهم نمايند. اهميت زيست پزشكي بروز هرگونه تغييرات مهم در ساختمان غشاء را مي توان بر تعادل آب و يونها، سرعت انتقال يونها به داخل سلول و از آنجا بر كليه اعمال سلولي اثر بگذارد. برخي تغييرات و يا اختلالات در ساختمان غشاء امكان دارد به بروز بيماريهاي مختلف منجر شود (جدول 5-15)، به بياني ديگر، عملكرد طبيعي سلول را بسته به سالم بودن غشاء سلول است. اهميت فضاهاي داخل و خارج سلولي حيات اوليه در محيطي آبي آغاز شده، واكنش هاي آنزيمي، فرآيندهاي سلولي در اندامك هاي داخل سلولي همگي در محيط هاي آبي تكامل يافته و عمل مي كنند در صورتيكه امروزه اكثر پستانداران در محيطي گازي (هوا) زندگي مي كنند، پس چگونه از حالت آبي اوليه سلول محافظت شده است؟ غشاءهاي سلولي با وارد كردن آب بداخل بدن و تقسيم آن در فضاهاي مختلف، محيط آبي مناسب را براي سلول فراهم ساخته اند؛ حدود 60 درصد وزن بدن (بدون چربي) را آب تشكيل مي دهد و اين آب در دو بخش يا فضا تقسيم شده است. 1-فضاهاي داخل سلولي - آب بدن در فضاهاي داخل سلولي است، اين آب محيط و شرايط لازم را براي انجام فعاليت هاي زير فراهم مي سازد: الف- توليد، ذخيره و مصرف انرژي ب-خودترميمي سلول ج-همانندسازي د-انجام وظايف خاص در هر نوع سلول 2-فضاهاي خارج سلولي – اين فضا حاوي آب بدن است و اين آب در دو بخش؛ پلاسما و فضاهاي بين سلولي تقسيم شده است. فضاي خارج سلولي در واقع نوعي دستگاه توزيع كننده مواد مورد نياز سلول است. بدين معني كه تركيبات غذايي (گلوكز، اسيدهاي چرب و اسيدهاي آمينه)، يونهاي مختلف و عناصر معدني و نيز انواع ملكولهاي تنظيم كننده، مانند هورمونها را به سلول مي رساند، علاوه بر اين مايع فضاي خارج سلولي CO2، مواد زائد و مواد سمي را از محيط پيرامون سلول دور مي كند. تركيب يوني مايعات داخل و خارج سلولي تركيب يوني مايعات داخل و خارج سلولي بسيار متفاوت است (جدول 1-15)؛ پتاسيم (K+) و منيزيم (Mg2+) مهمترين كاتيون و فسفات مهمترين آنيون داخل سلولي است، در حاليكه در مايع خارج سلولي سديم (Na+) و كلسيم (Ca2+) كاتيونهاي اصلي و كلر (Cl-) آنيون اصلي است. شايان توجه است كه گلوكز با غلظت هاي بالاتري در مايعات خارج سلولي وجود دارد، در صورتيكه غلظت پروتئين ها در داخل سلول به مراتب بيشتر از خارج سلول مي باشد، علت اين تفاوت هاي زياد چيست؟ ظاهراً اينطور به نظر مي آيد كه آب درياهاي اوليه يعني مكاني كه حيات آغاز شده است حاوي غلظت هاي بالا از يونهاي K+ و Mg2+ بوده و بنابراين د ر سير تكاملي واكنش هاي آنزيمي و ساير فرايندهاي زيستي در جهت سازش بيشتر با چنين شرايطي پيش رفته اند و در نتيجه غلظت اين يونها در داخل سلول بالا باقي مانده است، اما از آنجائيكه تركيب آب درياها – به تدريج تغيير كرد و غلظت يونهاي Na+ و Ca2+ افزايش يافت، سلولها شديداً تحت فشار اصل انتخاب قرار گرفته كه نيازمند تغييرات گسترده و تكامل در جهت كسب مكانيسم هاي كاملاً متفاوت بيوشيمي و فيزيولوژي بود، اما سلول ها به جاي پذيرفتن اينگونه تغييرات گسترده و دگرگوني بنياني واكنش هاي بيوشيمي فقط سدهايي را ايجاد كردند (غشاءها و پمپ هاي شيميايي) تا بدين ترتيب از فضاي كوچك داخلي خود محافظت كرده باشند.
غشاء سلولي؛ ساختمان، شكل گيري و عملكرد غشاءهاي سلولي حالتي غليظ و چسبناك داشته، و در عين حال همانند پلاستيك ها مقاوم بوده و استحكام دارند. غشاءهاي پلاسمائي فضاهايي بسته پيرامون پروتوپلاسم سلولي تشكيل مي دهند و سلولها را از يكديگر جدا مي نمايند. قابليت نفوذ غشاهاي پلاسمائي انتخابي است بدين معني كه همانند سدي عمل نموده و اختلافات موجود، بين تركيب داخل و خارج سلولي را حفظ مي نمايند، اين نفوذپذيري انتخابي در مورد يون ها و سوبستراهاي مختلف به كمك كانال ها و پمپ هاي شيميائي و براي پيام ها (هومون ها) توسط پذيرنده هاي خاصي انجام مي پذيرد. غشاهاي پلاسمائي قادرند به كمك پديده هاي برون ريزي (Exocytosis) و درون ريزي (Emdocytosis) تبادلاتي با محيط خارج سلولي برقرار نمايند، علاوه بر اين در ساختمان غشاها مناطق خاصي بنام انشعاب هاي شكافي (Gap junctions) وجود دارد كه امكان برخي تبادلات با سلولهاي همجوار را فراهم مي سازد. در داخل سلول نيز غشاءها اندامك هاي داخل سلولي را تشكيل مي دهند كه داراي اشكال و وظايف كاملاً متمايزي مي باشند؛ مانند ميتوكندريها، تورينه هاي درون پلاسمائي، و دستگاه گلژي، شبكه ساركوپلاسمي، گرانول هاي ترشحي، ليزوزومها و غشاهاي هسته اي. غشاها مي توانند آنزيم هائي را در مكان هائي خاص در خود جاي داده و همچنين مي توانند به عنوان جزئي لازم و مكمل در جفت شدن پديده تحريك – پاسخ (Excitation-Response coupling) شركت نموده و نيز جايگاهي براي جابجا شدن انرژي در واكنش هائي مانند فتوسنتز و فسفوريلاسيون اكسيداتيو فراهم نمايند. اهميت زيست پزشكي بروز هرگونه تغييرات مهم در ساختمان غشاء را مي توان بر تعادل آب و يونها، سرعت انتقال يونها به داخل سلول و از آنجا بر كليه اعمال سلولي اثر بگذارد. برخي تغييرات و يا اختلالات در ساختمان غشاء امكان دارد به بروز بيماريهاي مختلف منجر شود (جدول 5-15)، به بياني ديگر، عملكرد طبيعي سلول را بسته به سالم بودن غشاء سلول است. اهميت فضاهاي داخل و خارج سلولي حيات اوليه در محيطي آبي آغاز شده، واكنش هاي آنزيمي، فرآيندهاي سلولي در اندامك هاي داخل سلولي همگي در محيط هاي آبي تكامل يافته و عمل مي كنند در صورتيكه امروزه اكثر پستانداران در محيطي گازي (هوا) زندگي مي كنند، پس چگونه از حالت آبي اوليه سلول محافظت شده است؟ غشاءهاي سلولي با وارد كردن آب بداخل بدن و تقسيم آن در فضاهاي مختلف، محيط آبي مناسب را براي سلول فراهم ساخته اند؛ حدود 60 درصد وزن بدن (بدون چربي) را آب تشكيل مي دهد و اين آب در دو بخش يا فضا تقسيم شده است. 1-فضاهاي داخل سلولي - آب بدن در فضاهاي داخل سلولي است، اين آب محيط و شرايط لازم را براي انجام فعاليت هاي زير فراهم مي سازد: الف- توليد، ذخيره و مصرف انرژي ب-خودترميمي سلول ج-همانندسازي د-انجام وظايف خاص در هر نوع سلول 2-فضاهاي خارج سلولي – اين فضا حاوي آب بدن است و اين آب در دو بخش؛ پلاسما و فضاهاي بين سلولي تقسيم شده است. فضاي خارج سلولي در واقع نوعي دستگاه توزيع كننده مواد مورد نياز سلول است. بدين معني كه تركيبات غذايي (گلوكز، اسيدهاي چرب و اسيدهاي آمينه)، يونهاي مختلف و عناصر معدني و نيز انواع ملكولهاي تنظيم كننده، مانند هورمونها را به سلول مي رساند، علاوه بر اين مايع فضاي خارج سلولي CO2، مواد زائد و مواد سمي را از محيط پيرامون سلول دور مي كند. تركيب يوني مايعات داخل و خارج سلولي تركيب يوني مايعات داخل و خارج سلولي بسيار متفاوت است (جدول 1-15)؛ پتاسيم (K+) و منيزيم (Mg2+) مهمترين كاتيون و فسفات مهمترين آنيون داخل سلولي است، در حاليكه در مايع خارج سلولي سديم (Na+) و كلسيم (Ca2+) كاتيونهاي اصلي و كلر (Cl-) آنيون اصلي است. شايان توجه است كه گلوكز با غلظت هاي بالاتري در مايعات خارج سلولي وجود دارد، در صورتيكه غلظت پروتئين ها در داخل سلول به مراتب بيشتر از خارج سلول مي باشد، علت اين تفاوت هاي زياد چيست؟ ظاهراً اينطور به نظر مي آيد كه آب درياهاي اوليه يعني مكاني كه حيات آغاز شده است حاوي غلظت هاي بالا از يونهاي K+ و Mg2+ بوده و بنابراين د ر سير تكاملي واكنش هاي آنزيمي و ساير فرايندهاي زيستي در جهت سازش بيشتر با چنين شرايطي پيش رفته اند و در نتيجه غلظت اين يونها در داخل سلول بالا باقي مانده است، اما از آنجائيكه تركيب آب درياها – به تدريج تغيير كرد و غلظت يونهاي Na+ و Ca2+ افزايش يافت، سلولها شديداً تحت فشار اصل انتخاب قرار گرفته كه نيازمند تغييرات گسترده و تكامل در جهت كسب مكانيسم هاي كاملاً متفاوت بيوشيمي و فيزيولوژي بود، اما سلول ها به جاي پذيرفتن اينگونه تغييرات گسترده و دگرگوني بنياني واكنش هاي بيوشيمي فقط سدهايي را ايجاد كردند (غشاءها و پمپ هاي شيميايي) تا بدين ترتيب از فضاي كوچك داخلي خود محافظت كرده باشند.