دور”الدهون” داخل خلايا جسم الإنسان والخصائص التي تتمتع بها عند وضعها في الماء

2013 آلات الحياة

د.ديفيد س. جودسل

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الدهون خصائص الدهون عند وضعها في الماء وظيفة الدهون خلايا جسم الإنسان البيولوجيا وعلوم الحياة

عندما توجد الدهون منفردة ، فإنها تكون في صورة جزيئات ضئيلة الحجم، ولكنها تصبح أكبر المركبات في الخلية عند تجمعها.

وعند وضع الدهون في الماء فإن جزيئات الدهن تتجمع لتكون أغشية ضخمة مقاونة الماء. وتغلف هذه الأغشية الخلية مكونةً الحدود الأولية التي تفصل ما بداخل الخلية عن البيئة المحيطة بها.

كذلك يتم إستخدام هذه الأغشية في بناء حُجيرات (Compartments) داخل الخلية، مثل النواة (Nucleus) والميتوكوندريا (Mitochondria).

 

يؤدي التفاعل غير المعتاد للدهون مع الماء إلى جعل الدهون مفيدة جداً. حيث تتركب الدهون، والتي نعتاد على تسميتها بالشحوم (Fats) والزيوت (Oils)، من "رأس" محب للماء يتصل به "ذيلان" أو "ثلاثة ذيول" طويلة كارهة للماء.

وعند وضع الدهون في الماء فإن جزيئاتها تتجمع بشكل تلقائي، بحيث يتم وضع الجزيئات جنباً إلى جنب لوقاية الذيول الطويلة من تأثير الماء

 

ولعله من المألوف لك أن تلاحظ هذه العملية: وهي أنك عندما تضع قطرة زيت نباتي في الماء، فإن الزيت يتجمع في صورة نقطة، منفصلاً عن الماء (شكل 3.2).

وتقوم الخلايا بنفس الأمر، ولكن على مستوى أصغر وتحت تحكم أكبر. حيث تتجمع الدهون في الخلايا لتكون طبقة دهنية مزدوجة(lipid Bilay–er) تظهر فى صوره غلاف مستمر مكون من طبقتين من الدهون محاذيتين لبعضهما البعض (شكل 9.2). 

 

شكل 9.2 الطبقات الدهنية المزدوجة: جزىء الدهن المنفرد والذي يظهر باللون الأخضر في الشكل هو جزىء صغير مقارنةً بجزيئات البروتين والأحماض النووية ولكنه اكثر كراهية للماء.

ولكن عند ارتباط العديد من جزيئات الدهن مع بعضها في الخلية فإنها تكون طبقة دهنية مزدوجة ديناميكية.

ويوضح الشكل قطاعاً عرضياً في طبقة دهنية مزدوجة ، ويظهر فيه التشابك بين السلاسل الهيدروكربونية والتي يتم حمايتها بوضعها داخل هذه الطبقة (قوة التكبير: 20 مليون مرة)

 

وفى هذا الغلاف تترتب الذيول جنباً الي جنب في اتجاه المركز، بينما تظهر الرؤوس على سطحي الغلاف وهي مرتاحه بتواجدها في الماء المحيط بهاذا الغلاف من الجهتين.

نظراً لأن الطبقات الدهنية المزدوجة تتركب من عدد كبير من الجزيئات المنفصلة، فانها تكون ذات حركه وسيولة. حيث يمكن لكل جزىء في هذه الطبقات أن يدور حول نفسه مثل لعبه القطة الدوارة ،بحيث تتحرك ذيوله الكارهة للماء حركة بندولية على الجانبين أو إلى الأمام و الخلف.

ويمكن لجزيئات الدهون أيضا ان تنزلق الواحدة فوق الأخرى، ولكنها تبقى دائما بين حدود الغلاف الدهني المزدوج وإن كانت تتحرك عشوائيا إلى جوانبه.

 

ونظرا لسيولتها، فإن الطبقات الدهنية المزدوجة تعمل كغلاف جلدي رائع للخلايا. حيث أنها مرنة وتنثني بسهولة ملبيةً لاحتياجات الخلية.

وعند حدوث شقوق في هذه الطبقات فإنها تلتئم بسرعة، كما يمكن للغشاء الدهني المزدوج أن يزيد أو ينكمش فى الحجم وذلك وببساطة من خلال إضافة أو نزع جزيئات دهن منه.

تعمل الطبقات الدهنيه المزدوجة كحواجز ممتازة أيضاً في الخلية، وذلك نظراً لأن الذيول الدهنية بها تترابط مع بعضها بإحكام. فبواسطة هذا الغشاء الدهني تستطيع الخلية أن تحتجز وتجمع كل جزيئاتها كبيره الحجم، مثل البروتين والأحماض النووية، بداخلها وبأمان.

 

الأيونات المعدنية لا يمكنها أيضاً المرور خلال هذا الغشاء كما أن جزيئات الماء لا يمكنها المرور من خلاله إلا نادراً.

إلا أن الجزيئات الصغيرة الكارهة للماء، مثل الكحول والعقاقير، تسطيع المرور بسهولة، حيث تعمل على ضغط نفسها فيما بين الذيول الدهنية وتتخطاها لتمر بسهولة الى داخل الخلية.

 

إلا أن الطبقات الدهنية المزدوجة النقية نادراً ما توجد في الخلايا المعاصرة. حيث إنها في هذه الحالة سوف تعمل كحواجز مثالية تغلق أبواب الخلية أمام الغذاء والمغذيات، وتمنع خروج الفضلات.

ولحل هذة المشكلة ، فإن الخلية تقوم ببناء بروتينات متخصصة ومتنوعة يتم ادخالها ضمن تركيب الغشاء الدهني. وتعمل هذة البروتينات كمضخات لنقل المواد خلال الغشاء الدهني المنيع ، وكوسائط تعمل على التواصل بين جانبي الغشاء.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]