تتخلص الخلايا من الفضلات بواسطة النقل النشط 

تتخلص الخلايا من الفضلات بواسطة النقل النشط

العبارة صحيحة، تتخلص الخلايا من الفضلات بواسطة النقل النشط والخاصية الأسموزية.

تقوم الخلايا على التخلص من النفايات والفضلات الناتجة عن العمليات الحيوية القائمة بها عن طريق واحدة من الطرق الآتية:

  • الانتشار والنقل النشط.
  • التناضح وهو مايُعرف علميًا بالخاصية الأسموزية
  • تحويل النفايات مؤقتًا إلى جزيء مختلف لا ينتشر بشكل عكسي.
  • تحويل المُخلفات إلى جزيئات زيتية قابلة للذوبان في الماء حيث تذوب وتطرد من الجسم عن طريق مجرى الدم.
  • التعرق.

ونقدم لكم فيما يلي نبذة مُختصرة عن الطرق المعروفة للتخلص من النفايات الخلوية:

الانتشار:  (بالانجليزية :Diffusion)، هي حركة الجزيئات تدريجيًا من التركيز العالي إلى التركيز الأقل دون الحاجة إلى بذل طاقة حتى تمام الإتزان بين التركيزين.

تحدث عملية الانتشار عادة في وجود الماء لزيادة المدى الحركي الخاص بالجزئ المُتنقل، وتتناسب سرعة حركة الجزيئات طرديًا مع مقدار الفرق بين التركيز الخلوي بين الخليتين فكلما:

  • زاد الفرق بين التركزين كلما تحركت الجزيئات بشكل أسرع نحو التركيز الأقل لتعويض الفجوة بينهما.
  • قل الفرق بين التركيزين كلما قلت سرعة حركة الجزيئات حتى تمام الإتزان.

التناضح: (بالانجليزية : Osmosis)، وهو حالة خاصة من الانتشار.

تتبع الأسموزية الانتشار في اتجاه وطريقة حركة الجزيئات من التركيز الأعلى إلى التركيز الأقل إلا أنها خاصية خاصة بجزيئات الماء فقط.

ذوبان المادة بالماء: تعمل الخلايا على طرد بعض المواد الضارة عن طريق إذابتها بالمائ عن طريق مجرى الدم ومن ثم طردها ارج الجسم عن ططريق البول مثل التخلص من:
  • اليوريا.
  • الأملاح الزائدة

التعرق: (بالانجليزية :Sweat)، وهو شكل من أشكال العملية الاخراجية الحادثة داخل الخلايا بواسطة الغدد العرقية.

تُساعد عملية التعرق على:

  • تبريد الجسم عن طريق التقليل من درجة حرارته.
  • التخلص من الماء الزائد بواسطة الخاصية الأسموزية.
  • التخلص من الأملاح الزائدة بالجسم بواسطة خاصية الانتشار. [1]

كيف يتم التخلص من المواد الدهنية والزيتية غير القابلة للذوبان بالماء 

يتم التخلص من المواد الدهنية والزيتية غير القابلة للذوبان بالماء عن طريق تحويلها إلى مواد قابلة للذوبان بالماء ومن ثم طرده خارج الجسم.

يستطيع الماء التخلص من العديد من المواد الكميائية عن طريق اذابتها به ومن ثم طردها خارج الجسم ع طريق مجرى الدم والبول.

وهناك العديد من المواد الزيتية والدهنية غير القابلة للذوبان بالماء والتي يعمل الجسم عليها عن طريق العمل على زيادة قدراتها الذوبانية من خلال:

  • اضافة أجسام مشحونة كهربيًا إلي الأجسام الدهنية.
  • العمل على دمج الجسميات المشحونات مع الماء.

بمجرد ان تذوب المواد الدهنية بالماء يتعامل معها الجسم كما يتعامل مع شبيهاتها من الجزيئات الأخرى الذائبة بالماء من خلال:

  • نقلها إلى مجرى الدم.
  • ترشيحها عبر أعضاء الجهاز البول ومن ثم اخراجها عبر البول. [1]

ما هو النقل النشط

هي حركة الجزيئات عبر الأغشية الخلوية من المناطق ذات التركيز الأقل إلى المناطق ذات التركيز الأعلى ويتطلب لحدوث ذلك تدخل انزيمي مع بذل طاقة.

النقل النشط  (بالانجليزية :Active transport)، هو شكل عكسي للنقل الخلوي الحادث أثناء عملية الانتشار البسيطة حيث يحدث به تدرجٌ تركيزي بين الخلايا إلا أنه يكون في اتجاه مُعاكس تمامًا للانتشار.

يقوم النقل النشط على دفع الجزيئات من المناطق ذات التركيز الأقل إلى المناطق ذات التركيز الأعلى مما يستلزم بذل طاقة لإجبار الخلية على التحرك عكس الاتجاه الطبيعي للتركيز.

وينقسم النقل النشط إلى نوعين:

  • النقل النشط الأولي.
  • النقل النشط الثانوي.

أولًا، النقل النشط الأولي: (بالانجليزية :Primary active transport) ويقترن هذا النوع بتحلل جزيئات الطاقة وحركة أيونات الصوديوم عبر الغشاء الخلوي.

ولتبسيط الأمر دعنا ننظر إلى مضخة الصوديوم والبوتاسيوم المرتبطة بالأغشية الخلوية والموضحة في الصورة التالية [2] [3]

 

تتخلص الخلايا من الفضلات بواسطة النقل النشط 
مضخة الصوديوم والبوتاسيوم مثالا على النقل النشط الأولي.

تكشف الصورة السابقة عن عددًا من الحقائق العلمية:

  • تركيز أيونات البوتاسيوم (+K) داخل الخلية أعلى من تركيز أيونات البوتاسيوم خارج الخلية.
  • تركيز أيونات الصوديوم (+Na) خارج الخلية أعلى من تركيز أيونات الصوديوم داخل الخلية.

تعمل الخلية من خلال الرسم على:

  • اخراج ايونات الصوديوم إلى خارج الخلية.
  • ادخال البوتاسيوم إلى داخل الخلية.

وتحدث عمليتي الإدخال والاخراج الأيوني للصوديوم والبوتاسيوم عكس مُنحدر التركيز بواسطة بذل جزيئات من الطاقة تُعرف بـ جزيئات الـ ATP وهو مايعرف بالنقل النشط

ثانيًا، النقل النشط الثانوي: (بالانجليزية :Secondary active transport)، يقترن هذا النوع بحركة الجزيئات عكس مُنحدر التركيز بواسطة نواقل مُتخصصة.

لا يحتاج النقل النشط الثانوي إلى بذلٍ مُباشر لجزيئات الـ ATP وإنما تحدث عملية النقل نتيجة الطاقة الناتجة عن فرق الجهد الكهروكيميائي الناتجة عن حركة الجزيئات داخل وخارج الخلية.

يلعب النقل النشط بالخلايا دورًا حاسمًا في توفير العناصر الغذائية والأكسجين والماء والجزيئات الأساسية الأخرى للخلايا إلى جانب التخلص من النفايات مثل:

  • حركة العناصر في منطقة التشابك العصبي الخاصة بالجهاز العصبي
  • امتصاص الأمعاء لخلايا الجوكوز أثناء عملية الهضم. [2] [3]

الانتشار والتناضح شكل من أشكال النقل النشط للخلايا

لا،  لا يُعتبر الانتشار والتناضح شكلًا من أشكال النقل النشط للخلايا.

ويُعتبر  الانتشار والتناضح مثالين على النقل السلبي (بالانجليزية :Passive transport) الحادث بالخلية حيث:

  • يتشابهان في اتجاه حركة الجزيئات من التركيز الأعلى إلى التركيز الأقل كما هو معروف في النقل السلبي الخلوي.
  • لايحتاجان إلى بذل طاقة أو وجود فروق في الجهد الكهروكميائي بين الخلايا كما هو الحال في النقل النشط. [2] [3]

المحتويات المرئية المُتاحة إلكترونيًا لدراسة النقل النشط بالخلايا

نقدم لكم فيما يأتي مجموعة مختارة من الفيديوهات والمواقع التعليمية المُبسطة لدراسة النقل النشط بالخلايا بشكل تعمقي أكثر باللغة العربية:

  • أولًا، فيديو تعليمي مُقدم عن النقل النشط من شبكة عين التعليمية السعودية الخاصة بوزارة التعليم السعودي لمساعدة المعلم والطلاب، ولزيارة الموقع الخاص بهم يُرجى الضغط على هذا الرابط.
  • ثانيًا، حلقة النقل النشط الثانوي المُقدمة على منصة مدرسة كجزء من مبادرة محمد بن راشد ال مكتوم العالمية لاثراء المحتوى التعليمي العربي.

ثالثًا، حلقة النقل السلبي والنفاذيّة الإنتقائية المُقدمة على منصة مدرسة كجزء من مبادرة محمد بن راشد ال مكتوم العالمية لاثراء المحتوى التعليمي العربي.

رابعًا، شرح لمضخة الصوديوم والبوتاسيوم كمثال على النقل النشط الأولي بالخلايا على منصة مدرسة التعليمية