اسم العملية التي تستعمل فيها الخلية الطاقة لنقل المواد

اسم العملية التي تستعمل فيها الخلية الطاقة لنقل المواد

هي النقل النشط .

النقل النشط هي عملية تحدث في جميع الكائنات الحية من نباتات وحيوانات وإنسان فالنقل النشط عملية أساسية وفسيولوجية فهي تعمل على نقل المواد المهمة من وإلى جميع أجزاء الجسم بما في ذلك الأعضاء والأنسجة والخلايا فهي عملية مهمة للحفاظ على حياة الكائنات الحية ومن المواد المهمة التي تنقلها الغازات والماء والهرمونات والمواد العضوية وعملية النقل النشط تعمل على نقل الجزيئات من التركيز المنخفض إلى التركيز الأعلى.[1]

أنواع النقل النشط

النقل النشط الأولي.
النقل النشط الثانوي.

النقل النشط الأولي

: يعرف أيضاً بالنقل النشط المباشر والنقل النشط الأولي عبارة عن نقل الجزئيات خلال الغشاء عن طريق تكسير الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، ومن أمثل هذه الجزيئات المنقولة أيونات الصوديوم والبوتاسيوم والماغنسيوم والكالسيوم ويتم نقلها في جميع أجزاء الجسم ومن أنواع النقل النشط ما يلي:

إنزيم الأدينوسين ثلاثي الفوسفات نوع p ويوجد في البكتيريا وحقيقيات النواة والعتائق ومن أمثلتها مضخة الصوديوم والبوتاسيوم ومضخة البروتون ومضخة الكالسيوم.

إنزيم الأدينوسين ثلاثي الفوسفات نوع f ويسمح بإنتاج ال ATP عن طريق تدفق البروتونات عبر الغشاء ويوجد في الميتوكوندريا وأغشية البلاستيدات الخضراء.

إنزيم الأدينوسين ثلاثي الفوسفات نوع v وهو عبارة عن بروتينات معقدة.

ناقل ربط ATP وهو عبارة عن بروتينات ناقلة تجمع الطاقة من خلال التحلل المائي لل ATP ويوجد في البكتيريا وحقيقيات النواة والعتائق.

النقل النشط الثانوي

: ويطلق عليه أيضاً النقل المشترك ويتم تصنيف النقل النشط الثانوي حسب اتجاه المذيبين إلى نقل نشط ثانوي متوافق ونقل نشط ثانوي عكسي.[2]

أهمية النقل النشط

يلعب النقل النشط الثانوي دوراً مهماً في العمليات الخلوية مثل امتصاص الأغذية وإخراج المواد السامة ونقل الإشارات.
النقل النشط طريقة لامتصاص العناصر الغذائية مثل السكريات والأحماض الأمينية والأحماض العضوية وكذلك نقل الأيونات غير العضوية في الكائنات وحيدة الخلية.
يساعد النقل النشط الثانوي في نقل الأيونات والفيتامينات.
يساعد النقل النشط الجسم على التخلص من المواد الكيميائية الضارة والامتصاص الفعال للأدوية.
يستخدم أيضاً في العمليات الأيضية مثل امتصاص الجلوكوز.
النقل النشط له دور كذلك في النباتات فهو ضروري لتكوين البروتون في الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء.
تستخدم النباتات النقل النشط أيضاً في امتصاص العناصر الغذائية مثل الكلور والنترات.[3][4]

أمثلة على النقل النشط

حركة أيونات الكالسيوم خارج عضلة القلب.
نقل الأحماض الأمينية خلال أمعاء الإنسان.
إفراز البروتينات مثل الأنزيمات والأجسام المضادة من الخلايا المختلفة.
مهاجمة خلايا الدم البيضاء للميكروبات والأمراض.
عمل الخلايا البالعة للبكتيريا.[1]

طرق أخرى للنقل داخل الخلية

النقل غير النشط.
النقل الخلوي.

النقل غير النشط

: أغشية البلازما تتميز بالنفاذية الاختيارية فهي تسمح بدخول مواد معينة داخل الخلية وكذلك تمنع مواد أخرى من الخروج من الخلية فبدون أغشية البلازما لن تكون الخلية قادرة على حماية نفسها، معظم عمليات النقل خلال أغشية البلازما تكون نقل غير نشط وفي النقل غير النشط تنتقل المواد من منطقة ذات تركيز أعلى إلى منطقة ذات تركيز منخفض والنقل غير النشط يعمل على انتشار المواد ذات الوزن الجزيئي الصغير، والجزء الخارجي لغشاء البلازما يختلف عن الجزء الداخلي للغشاء فالجزئين يختلفان في البروتينات ومجموعة الفوسفات فالبروتينات في الجزء الداخلي تعمل على تثبيت الغشاء بالهيكل الخلوي وبروتينات الغشاء الخارجي تعمل على ربط العناصر بالخلية ومما يساعد على تميز الغشاء بالنفاذية الاختيارية هو احتوائه على أجزاء محبة للماء وأجزاء كارهة للماء يمكن للمواد ذات الوزن الجزيئي الصغير والتي تذوب في الدهون المرور بسهولة من خلال هذه الأجزاء الكارهة للماء وتنتشر داخل أنسجة وأعضاء الجسم ومن هذه المواد فيتامينات A,K,D,E، جزيئات الأكسجين وثاني أكسيد الكربون ليس لها شحنة فتمر لداخل الخلية بالانتشار البسيط. [5]

النقل الخلوي

: مثلما تحتاج الخلية لتحريك الأيونات الصغيرة عبر الغشاء فهي تحتاج أيضاً للتخلص من بعض الجزيئات الكبيرة فبعض الخلايا قادرة على ابتلاع كائنات حية أحادية الخلية وهذه الخلايا تسمى الخلايا الأكولة وهي نوع من خلايا الدم البيضاء حيث يحيط غشاء الخلية بالكائن الدقيق ويبتلعه.[6]

الفرق بين النقل النشط وغير النشط

من حيث التعريف : النقل النشط تتحرك الجزيئات عبر غشاء الخلية عكس التركيز وتحتاج إلى ATP بينما النقل غير النشط فالحزيئات تتحرك عبر وداخل الغشاء بدون الحاجة إلى ATP>
في النقل النشط يتم نقل المواد من المنطقة ذات التركيز الأقل إلى المنطقة ذات التركيز الأعلى بينما النقل غير النشط تنتقل المواد من المنطقة ذات التركيز الأعلى إلى المنطقة ذات التركيز الأقل.
النقل النشط عملية سريعة بينما النقل غير النشط يكون بطئ نسبياً.
الهدف من النقل النشط نقل جميع الجزيئات الكبيرة والسكريات والبروتينات والأيونات بينما الهدف من النقل غير النشط نقل جميع الجزيئات القابلة للذوبان مثل الهرمونات والماء والأكسجين وثاني أكسيد الكربون والدهون.
النقل النشط يحتاج إلى حاملات بروتين بينما النقل غير النشط لا يحتاج إلى حاملات بروتين.
في النقل النشط يكون النقل في اتجاه واحد بينما في النقل غير النشط يكون النقل في اتجاهين.
يحتوي النقل النشط على خاصية النفاذية الاختيارية بينما النقل غير النشط لا يحتوي على نفاذية اختيارية.
النقل النشط يتأثر بدرجة الحرارة بينما النقل غير النشط لا يتأثر بدرجة الحرارة.
النقل النشط يتأثر بعملية التمثيل الغذائي بينما النقل غير النشط لا يتأثر بعملية التمثيل الغذائي.[7]

الخلية

الخلية هي الوحدة الأساسية لأي كائن حي وهي أصغر وحدة في جسم الكائن الحي والمسؤولة عن كل العمليات الحيوية ويمكن للخلية أن تنسخ نفسها وتتكون أي خلية من سائل يسمى السيتوبلازم وهو محاط بغشاء ويحتوي السيتوبلازم على البروتينات والأحماض النووية والدهون وعضيات الخلية ومكتشف الخلايا هو عالم الأحياء روبرت هوك ولكنه لم يستطيع رؤية مكونات الخلية ثم قدم عالم النبات روبرت براون الأفكار الأولى حول تركيب الخلية، وقد يتكون الكائن الحي من خلية واحدة فيسمى وحيد الخلية أو من عدة خلايا ويسمى متعدد الخلايا ومن أصغر الخلايا المعروفة الميكوبلازما ومن وظائف الخلية تحويل العناصر الغذائية إلى طاقة، والخلايا لها أشكال وأحجام مختلفة ويتكون جسم الإنسان من خلايا مختلفة في الشكل والحجم.

خصائص الخلية

تحتوي نواة الخلية على المادة الوراثية اللازمة للتكاثر والنمو.
الوحدة الأساسية لأي كائن حي.
يحتوي الجزء الداخلي للخلية على عضيات مختلفة ونواة في السيتوبلازم محاطة بغشاء.
تحتوي على الميتوكوندريا وهي المسؤولة عن إنتاج الطاقة االازمة لبقاء الإنسان على قيد الحياة.
يتخلص الجسم من المواد غير المرغوب فيها من خلال الخلية.

أنواع الخلايا

الخلايا بدائيات النواة وهي التي لا تحتوي لا نواة وتكون المادة الوراثية في السيتوبلازم ومثال على ذلك البكتيريا ويكون قطر الخلية من 0.1 إلى 0.5 ميكرومتر وتكون المادة الوراثية DNA أو RNA وتتكاثر الخلايا بدائيات النواة بالانشطار الثنائي وهو شكل من أشكال التكاثر اللاجنسي.
الخلايا حقيقيات النواة وهي الخلايا التي تحتوي على نواة ويكون قطر الخلية من 10 إلى 100 ميكرومتر ومثال عليها النباتات والفطريات والحيونات والتكاثر يكون جنسياً.[8]