العملية التي تستخدم بها الخلية الطاقة لنقل المواد هي العملية التي تستمر بها الخلية في العيش، وهي أساس الحياة. جسد وبنية كل كائن حي، سواء كان شخصًا أو حيوانًا أو حتى نباتًا. في مقالنا اليوم سنجيب على هذا السؤال، وفي ضوء الإجابة سنتعرف على النقل ووسائله وكل شيء أن الطلاب مهتمون بمعرفة هذا الموضوع من أجل تجديد معلوماتك بشكل أفضل.
النقل داخل الخلية والجسم
يعتبر النقل عملية مهمة وطبيعية وفسيولوجية تحدث في جميع الكائنات الحية العليا، بما في ذلك النباتات والحيوانات والبشر، للحفاظ على الحياة.هذه العملية مهمة لأنها تعمل من خلال النقل المستمر للمواد الأساسية المختلفة من وإلى جميع أجزاء الجسم. بما في ذلك الخلايا والأنسجة والأعضاء، وعادة ما تشمل المواد الأساسية، وخاصة الماء والهرمونات والغازات والتغذية المعدنية والمواد العضوية وما إلى ذلك، وتتم عملية النقل داخل الكائنات الحية بشكل أساسي من خلال وسائط النقل التالية
- تعريف.
- نشر بسيط ومريح.
- النقل النشط.
- النقل السلبي.
العملية التي تستخدم بها الخلية الطاقة لنقل المواد
هذا السؤال الذي تم طرحه على الطلاب كجزء من مناهجهم المدرسية، لمعرفة مدى معرفتهم بالمواد التي يتم تدريسها في موضوع بيولوجيا الخلية، فيما يتعلق بعملية النقل، والتي تم تقديمها بتنسيق متعدد الاختيارات، حيث كان الحل
- سؤال العملية التي تستخدم بها الخلية الطاقة لنقل المادة.
- الجواب النقل النشط.
هذه إحدى طرق النقل الرئيسية الأربعة التي تحدث في الكائنات الحية التي رأيناها حتى الآن، وتتضمن أيضًا النقل السلبي بالإضافة إلى الانتشار والتناضح.
النقل النشط
بشكل عام، يُعرَّف النقل النشط بأنه عملية تتضمن حركة الجزيئات من منطقة ذات تركيز أقل إلى منطقة ذات تركيز أعلى ضد التدرج أو العائق باستخدام الطاقة الخارجية للحفاظ على التركيز الصحيح للأيونات والجزيئات في الخلايا الحية. النقل النشط، تستخدم مضخة البروتين الطاقة المخزنة على شكل ATP في الجزيئات المتحركة امتصاص الجلوكوز في الأمعاء البشرية، وامتصاص المعادن أو الأيونات في خلايا شعر جذر النبات. أشهر الأمثلة على النقل النشط.
ما هي أنواع النقل النشط
يعتمد النقل بشكل عام على الطاقة للقيام بوظيفتها، لتحريك المواد ضد التركيز أو التدرج الكهروكيميائي، والحفاظ على التركيزات الصحيحة للأيونات والجزيئات في الخلايا الحية، وفي هذه المهمة يعتمد على نوعين من النقل النشط، وهما
- النقل الأساسي النشط وهو مصدر مباشر للطاقة الكيميائية لغرض تحريك الجزيئات عبر الغشاء مقابل تدرجها، حيث تحتوي جميع مجموعات مضخات ATP على موقع ربط واحد أو أكثر لجزيئات ATP، ومضخة الصوديوم والبوتاسيوم هي الأكثر مضخة مهمة في الخلية الحيوانية.
- النقل النشط الثانوي نوع من النقل النشط يستخدم الطاقة الكهروكيميائية الناشئة عبر غشاء بيولوجي حيث يقرن بروتين النقل أيون كهروكيميائي على طول تدرجه الكهروكيميائي إلى الحركة الصاعدة لجزيء أو أيون آخر مقابل التركيز أو التدرج الكهروكيميائي.
ما هو التدرج الكهروكيميائي
يعني التدرج الكهروكيميائي أنه كلما كان هناك فرق صافي في الشحنات، يتم فصل الشحنات الموجبة والسالبة للخلية بواسطة غشاء، حيث يحتوي داخل الخلية على شحنات سالبة إضافية مقارنة بالخارج وإمكانات غشاء الخلية. يتراوح من -40 إلى -80 ملي فولت، على سبيل المثال، في الخلية، يكون تركيز البوتاسيوم أعلى داخل الخلية، لكن تركيز الصوديوم أقل من تركيز السائل خارج الخلية، ومن ثم تتحرك أيونات الصوديوم داخل الخلية بناءً على تدرج التركيز والجهد الغشائي، والجهد العكسي على الغشاء يعزز حركة البوتاسيوم داخل الخلية، لكن تدرج تركيزه يزيله من الخلية، وهنا يسمى خليط جهد الغشاء وتدرج التركيز، والذي يعزز حركة الأيونات في التدرج الكهروكيميائي.
من أمثلة على النقل النشط
تتضمن بعض أفضل الأمثلة على النقل النشط ما يلي[2]
البلعمة من البكتيريا بواسطة الضامة.
- حركة أيونات الكالسيوم 2+ من خلايا عضلة القلب.
- نقل الأحماض الأمينية عبر الغشاء المخاطي لأمعاء الإنسان.
- إفراز البروتينات مثل الإنزيمات وهرمونات الببتيد والأجسام المضادة من الخلايا المختلفة.
- تحمي خلايا الدم البيضاء أجسامنا من خلال مهاجمة الميكروبات المسببة للأمراض والغزاة الأجانب الآخرين.
ما هو النقل السلبي
هذا نوع من الحركة ونقل الطاقة في الخلايا التي لا تتطلب عادةً طاقة وتحدث في غشاء الخلية. يؤدي غشاء الخلية واحدة من أعظم الوظائف متعددة المهام في علم الأحياء. يوفر هيكل الخلية ويحمي محتوياتها. العصارة الخلوية من البيئة، تسمح للخلايا بالعمل كوحدات متخصصة ولا تتطلب النقل بشكل عام. الجانب السلبي للخلية هو أنها تستهلك أي طاقة وتتضمن مادة تنتشر على طول تدرج تركيزها عبر الغشاء ويكون تدرج التركيز فقط منطقة من الفضاء يتغير فيها تركيز مادة ما، وتتحرك المواد بشكل طبيعي على طول تدرجها من منطقة ذات تركيز أعلى إلى منطقة ذات تركيز أقل. يمكن للجزيئات أن تتحرك على طول تدرج تركيزها عن طريق عبور الجزء الدهني من الغشاء مباشرة. بينما يجب أن تمر الجزيئات الأخرى عبر بروتينات الغشاء في عملية تسمى الانتشار الميسر، وهو نوع من النقل السلبي.
يقودنا هذا إلى نهاية مقالنا بعنوان “العملية التي تستخدم بها الخلية الطاقة لنقل المواد” والذي أجابنا من خلاله على أحد أهم الأسئلة التي طرحها الطلاب في واجباتهم المدرسية، حيث قمنا بتعريف مفهوم النقل والنقل النشط وأنواعه، وتحدثنا أيضًا عن التدرج الكهروكيميائي والنقل السلبي وعن كل ما يمكن أن يثير اهتمام الطلاب في هذا الموضوع.