النقل النشط والسلبي

المحتوى

• أمثلة على النقل السلبي
• أمثلة على النقل النشط

اسمه نقل الخلايا لتبادل المواد بين داخل الخلية والبيئة الخارجية التي توجد فيها. يحدث هذا من خلال غشاء بلازمي، وهو عبارة عن حاجز شبه منفذ يحدد الخلية.

يعتبر النقل الخلوي أمرًا حيويًا لدخول العناصر الغذائية والمواد الذائبة في البيئة ، وطرد المخلفات أو المواد الأيضية داخل الخلية ، مثل الهرمونات أو الانزيمات. حسب اتجاه إزاحة المادة وتكلفة طاقتها ، سنتحدث عن:

• النقل السلبي. من خلال تفضيل تدرج التركيز ، أي من وسط أكثر تركيزًا إلى وسيط أقل تركيزًا ، فإنه يحدث عن طريق الانتشار عبر الغشاء وليس له تكلفة طاقة ، لأنه يستفيد من الحركات العشوائية للجزيئات (طاقتها الحركية ). هناك أربعة أنواع من النقل السلبي:
  • انتشار بسيط. تنتقل المادة من المنطقة الأكثر تركيزًا إلى الأقل تركيزًا حتى تتساوى المستويات.
  • سهولة النشر. تتم عملية النقل بواسطة بروتينات نقل خاصة موجودة داخل غشاء الخلية.
  • الترشيح. يحتوي غشاء البلازما على مسام يمكن من خلالها لمواد ذات حجم معين أن تتسرب إلى داخلها عن طريق الضغط الهيدروستاتيكي.
  • التنافذ. على غرار الانتشار البسيط ، فإنه يعتمد على خطوة الجزيئات من الماء عبر الغشاء بسبب ضغط الوسط وانتقائيته.

• النقل النشط. على عكس الخامل ، فإنه يعمل عكس التدرج اللوني للتركيز (من منطقة أقل تركيزًا إلى منطقة أكثر تركيزًا) ، لذلك فإن لها تكلفة الطاقة الخلوية. هذا يسمح للخلايا بتجميع المواد التي تحتاجها لعمليات تركيبها.

أمثلة على النقل السلبي

1. الذوبان في طبقة الفسفوليبيد. وبالتالي ، تدخل العديد من العناصر إلى الخلية ، مثل الماء ، والأكسجين ، وثاني أكسيد الكربون ، والفيتامينات التي تذوب في الدهون ، والمنشطات ، والجليسيرين ، والكحوليات منخفضة الوزن الجزيئي.
2. الدخول من خلال قنوات البروتين الكاملة. تمر بعض المواد الأيونية (المشحونة كهربائيًا) ، مثل الصوديوم أو البوتاسيوم أو الكالسيوم أو البيكربونات ، عبر الغشاء الموجه بالقنوات بروتين خاص بهذا ، صغير جدًا.
3. الكبيبات الكلوية. يقومون بتصفية الدم في الكلى ، وتجريده من اليوريا والكرياتينين والأملاح ، من خلال عملية الترشيح الفائق التي تقوم بها الشعيرات الدموية ، مما يمنع مرور العناصر الكبيرة وإفراز العناصر الأصغر بفضل ضغط الوسط نفسه.
4. امتصاص الجلوكوز. يتم الاحتفاظ بالخلايا دائمًا بتركيز منخفض من الجلوكوز ، مما يؤدي إلى تدفقها دائمًا عن طريق الانتشار إلى داخلها. لهذا ، تحمله البروتينات الناقلة ثم تحولها إلى جلوكوز 6 فوسفات.
5. عمل الأنسولين. يعزز هذا الهرمون الذي يفرزه البنكرياس انتشار الجلوكوز في الدم إلى الخلايا ، مما يقلل من وجود السكر في الدم ، ويقوم بدور منظم نصفي.
6. انتشار الغاز. يسمح الانتشار البسيط بدخول الغازات الناتجة عن التنفس من الخارج إلى داخل الخلايا من تركيزها في الدم. بهذه الطريقة يتم طرد ثاني أكسيد الكربون₂ ويستخدم الأكسجين.
7. التعرق. يتم إفراز العرق عبر الجلد عن طريق التناضح: يتدفق السائل إلى الخارج ويحمل معه السموم والمواد الأخرى.
8. جذور النبات. لديهم أغشية انتقائية تسمح للماء والمعادن الأخرى بالدخول إلى داخل النبات ، ثم إرسالها إلى الأوراق لعملية التمثيل الضوئي.
9. امتصاص معوي. تمتص الخلايا الظهارية للأمعاء الماء والمواد المغذية الأخرى من البراز ، دون السماح لها بدخول مجرى الدم. تحدث الانتقائية المذكورة أيضًا بشكل سلبي ، من خلال تدرج الإلكتروليت.
10. إطلاق الإنزيمات والهرمونات في مجرى الدم. غالبًا ما يتم إنتاجه بواسطة ميكانيكا التركيز العالي داخل الخلايا ، دون تكلفة ATP.

أمثلة على النقل النشط

1. مضخة الصوديوم والبوتاسيوم. إنها آلية غشاء خلوي تسمح ، من خلال بروتين حامل ، بطرد الصوديوم من داخل الخلية واستبداله بالبوتاسيوم ، مع الحفاظ على التدرجات الأيونية (منخفضة الصوديوم والبوتاسيوم وفير) وقطبية كهربائية مريحة.
2. مضخة الكالسيوم. بروتين نقل آخر موجود في غشاء الخلية ، يسمح للكالسيوم بالانتقال عكس التدرج الكهروكيميائي ، من السيتوبلازم إلى الخارج.
3. البلعمة. تدمج خلايا الدم البيضاء التي تجعل من الممكن الدفاع عن الجسم ، من خلال أكياس في غشاء البلازما ، الجزيئات الغريبة التي سنطردها لاحقًا.
4. كثرة الخلايا. تستمر عملية البلعمة الأخرى من خلال غزو الغشاء الذي يسمح بدخول السوائل البيئية. إنه شيء تفعله البويضة أثناء نضوجها.
5. طرد خلوي. على عكس البلعمة ، فإنه يطرد عناصر المحتوى الخلوي من خلال أكياس غشائية تتحرك إلى الخارج ، حتى تلتحم مع الغشاء وتفتح للخارج. هذه هي الطريقة التي تتواصل بها الخلايا العصبية: تنقل المحتويات الأيونية.
6. عدوى فيروس نقص المناعة البشرية. يدخل فيروس الإيدز الخلايا عن طريق الاستفادة من غشاءها ، حيث يرتبط بالبروتينات السكرية الموجودة في الطبقة الخارجية (مستقبلات CD4) ويخترق داخلها بنشاط.
7. ترانيم. مزيج من الالتقام الخلوي والإخراج الخلوي ، يسمح بنقل المواد من وسط إلى آخر ، على سبيل المثال ، من الشعيرات الدموية إلى الأنسجة المحيطة.
8. السكر الضوئي. عملية نموذجية معينة بكتيريا كيف القولونية، والتي تتكون من التعديل الكيميائي للركائز بالداخل لجذب الآخرين الرابطة التساهمية وبالتالي توفير الكثير من الطاقة.
9. امتصاص الحديد. يتم التقاط الحديد من قبل العديد من البكتيريا عن طريق إفراز حوامل الحديد مثل إنتيروباكتين ، الذي يرتبط بالحديد مكونًا مخلّبًا ثم يتم امتصاصه عن طريق التقارب في البكتيريا ، حيث يتم إطلاق المعدن.
10. امتصاص LDL. يتم التقاط هذا البروتين الدهني الذي يحتوي على استرات الكوليسترول بواسطة الخلية بفضل عمل البروتين الصمغي (B-100) الذي يسمح بدخوله إلى الغشاء والتحلل اللاحق إلى أحماض أمينية.