فيديو السؤال: تحديد الحالة التي من المرجح أن تتلف الأغشية الخلوية وتزيد نفاذيتها الأحياء

نسخة الفيديو النصية

أي الحالات الآتية من المرجح أن تتلف الغشاء الخلوي وتزيد نفاذيته؟ أ: درجات الحرارة المنخفضة، أربع إلى 10 درجات سلزية، ب: المحاليل العالية التوتر، ج: المذيبات العضوية، د: المذيبات القطبية.

للإجابة عن هذا السؤال، دعونا أولًا نناقش تركيب الغشاء الخلوي؛ حيث سيعطينا التركيب معلومات عن الخواص الفيزيائية والكيميائية للغشاء الخلوي.

تتكون الأغشية الخلوية من طبقتين من الفوسفوليبيدات. يتكون الفوسفوليبيد من جزأين مختلفين: الذيل الكاره للماء، والرأس المحب للماء. المقصود بمصطلح «كاره للماء» أن هذا الذيل لا ينجذب إلى الماء، في حين أن مصطلح «محب للماء» يشير إلى انجذاب الرأس إلى الماء. ونظرًا لاحتواء الخلايا وما يحيط بها على الماء، تتجه رءوس الفوسفوليبيدات المحبة للماء نحو الخارج، في حين توجد الذيول الكارهة للماء داخل الغشاء. توجد جزيئات متنوعة داخل طبقتي الفوسفوليبيدات، مثل البروتينات المختلفة والكوليسترول. دعونا الآن نلق نظرة على خيارات الإجابة لكي نرى كيف تؤثر الحالات المذكورة على الغشاء الخلوي.

تؤثر درجة الحرارة تأثيرًا كبيرًا على سيولة الأغشية الخلوية. عند درجات الحرارة المنخفضة، تقل عادة حركة الفوسفوليبيدات وتصبح منظمة بإحكام أكبر فيما يشبه البنية البلورية. وبناء عليه، تجعل درجات الحرارة المنخفضة الأغشية أكثر تماسكًا، وهو ما يمكن أن يتعارض مع الوظائف الأساسية، مثل مرور مواد معينة.

وزيادة التماسك أيضًا تجعل الأغشية أكثر عرضة للتمزق. يحد الكوليسترول من هذه الظاهرة عن طريق الإخلال بالتنظيم المحكم والمنتظم للفوسفوليبيدات بواسطة ذيله الكبير، وبذلك تزيد سيولة الأغشية. لذا، عند درجات الحرارة المنخفضة، يكون الغشاء عرضة للتلف بسبب التمزق، لكن لا يحدث ذلك إلا إذا كانت مستويات الكوليسترول داخل الغشاء منخفضة. بالإضافة إلى ذلك، ذكرنا أنه عند درجات الحرارة المنخفضة تقل نفاذية الغشاء؛ أي لا تزيد كما هو مذكور في السؤال. وعليه، فإن الخيار أ ليس على الأرجح هو الخيار الذي نبحث عنه.

يشير مصطلح «عالي التوتر» إلى احتواء المحلول على تركيز عال من المادة المذابة. إذا وضعت خلية في محلول عالي التوتر، قد يزداد معدل حركة الجزيئات من خارج الخلية إلى داخلها. وقد تزداد أيضًا حركة الماء إلى خارج الخلية. لكن لن تؤثر هذه التحركات كثيرًا على نفاذية الغشاء. وبذلك يمكن استبعاد الخيار ب.

توجد الأغشية الخلوية بالفعل في بيئة قطبية؛ لأن الماء مادة قطبية. نعلم بالفعل أن الرءوس القطبية للفوسفوليبيدات، التي يتكون منها الغشاء الخلوي، تكون مواجهة لهذا المذيب القطبي. إذن، الخيار د غير صحيح.

يشير هذا إلى أن المذيبات العضوية هي التي من المرجح أن تتلف الغشاء الخلوي وتزيد نفاذيته. المذيبات العضوية الأقل قطبية من الماء مثل الكحولات، أو المذيبات غير القطبية، تستطيع بالفعل إذابة الأغشية البلازمية. ومن أمثلة ذلك المطهرات. يتلف الكحول أغشية الخلايا البكتيرية من خلال إذابة الأحماض الدهنية للفوسفوليبيدات، وهو ما يقضي على البكتيريا.

ومن ثم، فإن الإجابة الصحيحة التي تصف التأثيرات المحتملة للحالات المختلفة على زيادة نفاذية غشاء سطح الخلية هي ج: المذيبات العضوية.