المحتويات
العملية التي تستخدم بها الخلية الطاقة لنقل المادة هي العملية التي تحافظ الخلية من خلالها على حياتها ، فكما يحتاج الإنسان إلى الطاقة من حوله لمواصلة التقدم ، فإن الأمر نفسه ينطبق على هذه الخلية متناهية الصغر. جسم وبنية كل كائن حي ، سواء أكان إنسانًا أم حيوانيًا أو حتى نباتًا. والأدوات وكل ما يريد الطلاب معرفته حول هذا الموضوع لتحسين معرفتهم بشكل أفضل.
المحتويات
النقل داخل الخلايا والكائنات الحية
النقل هو عملية أساسية وطبيعية وفسيولوجية تحدث في جميع الكائنات الحية الأعلى ، بما في ذلك النباتات والحيوانات والبشر ، للحفاظ على الحياة. بما في ذلك الخلايا والأنسجة والأعضاء وتحتوي عمومًا على مواد أساسية ، خاصة الماء والهرمونات والغازات والتغذية المعدنية والمواد العضوية وما إلى ذلك. يحدث النقل في الكائنات الحية عادة بوسائل النقل التالية:[1]
- تعريف.
- نشر بسيط وسهل.
- النقل النشط.
- النقل السلبي.
انظر أيضًا: العالم البريطاني الذي اكتشف الخلية كان روبرت هوك.
العملية التي تستخدم فيها الخلية الطاقة لنقل المواد
طُلب من الطلاب اكتشاف مدى وعيهم بالمواد التي يتم تدريسها في فصل علم الأحياء حول نقل الخلايا ، والتي تأتي كخيار متعدد في مناهجهم المدرسية ، كان هذا السؤال هو أين يكمن الحل:[1]
- سؤال: العملية التي تستخدم بها الخلية الطاقة لنقل المادة.
- الجواب: النقل النشط.
إنها واحدة من أربع مركبات نقل رئيسية متورطة في الكائنات الحية التي عرفناها سابقًا ، والتي تنطوي على الانتشار والخصائص التناضحية وكذلك النقل السلبي.
النقل النشط
بشكل عام ، يتم تعريف النقل النشط على أنه عملية تتضمن حركة الجزيئات من منطقة منخفضة التركيز إلى منطقة ذات تركيز أعلى باستخدام الطاقة الخارجية ضد التدرج أو الحاجز للحفاظ على تركيزات الأيونات الصحيحة والجزيئات في الكائنات الحية الخلايا أثناء النقل النشط ، تقوم مضخة البروتين بتحويل الطاقة المخزنة على شكل ATP في الجزيئات المتحركة .. الاستخدامات. الأمثلة الأكثر شيوعًا للنقل النشط.[1]
أنواع النقل النشطة
يعتمد النقل العام على الطاقة للقيام بعملها لتحريك المواد ضد التركيز أو التدرج الكهروكيميائي والحفاظ على التركيزات الصحيحة للأيونات والجزيئات في الخلايا الحية وفي هذه المهمة تعتمد على نوعين من النقل النشط:[2]
- النقل الأساسي النشط: هو مصدر مباشر للطاقة الكيميائية لغرض تحريك الجزيئات عبر الغشاء مقابل تدرجها ، حيث تحتوي جميع مجموعات المضخات التي تعمل بالطاقة ATP على موقع ربط واحد أو أكثر لجزيئات ATP ومضخة الصوديوم والبوتاسيوم هي عظم. مضخة مهمة في الخلية الحيوانية.
- النقل النشط الثانوي: نوع من النقل النشط يستخدم الطاقة الكهروكيميائية التي تحدث عبر غشاء بيولوجي حيث يربط بروتين النقل أيون كهروكيميائي على تدرجه الكهروكيميائي بالحركة الصاعدة لجزيء أو أيون آخر مقابل تركيز أو تدرج كهروكيميائي.
ما هو التدرج الكهروكيميائي؟
يعني التدرج الكهروكيميائي أنه عندما يكون هناك اختلاف واضح في الشحنات ، يتم فصل الشحنات الموجبة والسالبة للخلية بواسطة غشاء يحتوي على شحنات سالبة إضافية مقارنة بالخارج وإمكانات غشاء الخلية. بين -40 و -80 ملي فولت ، على سبيل المثال ، يكون تركيز البوتاسيوم في الخلية أعلى داخل الخلية ، لكن تركيز الصوديوم أقل من تركيزه في السائل خارج الخلية ، ثم تتحرك أيونات الصوديوم داخل الخلية. يعمل تدرج التركيز والجهد عبر الغشاء وبدوره الجهد عبر الغشاء على تسهيل حركة البوتاسيوم داخل الخلية ، لكن تدرج التركيز يدفعه خارج الخلية حيث يشار إليه بخلط الغشاء والجهد عبر الغشاء. تدرج التركيز الذي يسهل حركة الأيونات في التدرج الكهروكيميائي.[2]
أمثلة على النقل النشط
تتضمن بعض أفضل الأمثلة على النقل النشط ما يلي:[2]
البلعمة من البكتيريا بواسطة الضامة.
- حركة أيونات Ca2 + خارج خلايا عضلة القلب.
- نقل الأحماض الأمينية عبر البطانة المعوية لأمعاء الإنسان.
- إفراز البروتينات مثل الإنزيمات وهرمونات الببتيد والأجسام المضادة من الخلايا المختلفة.
- تحمي خلايا الدم البيضاء أجسامنا من خلال مهاجمة الأمراض التي تسبب الجراثيم وغيرها من الغزاة الأجانب.
انظر أيضًا: كم عدد الخلايا العصبية في جسم الإنسان؟
النقل السلبي
إنه نوع من الحركة ونقل الطاقة يحدث في غشاء الخلية في الخلايا التي لا تحتاج عادة إلى الطاقة ، وغشاء الخلية له واحدة من أكبر وظائف تعدد المهام في علم الأحياء ، فهو يوفر بنية للخلية ويحمي محتوياتها. يأخذ العصارة الخلوية من البيئة ، مما يسمح للخلايا بالعمل كوحدات متخصصة وعادة لا تتطلب النقل. الجانب السلبي للخلية هو أنها تستهلك أي طاقة وتحتوي على مادة تنشر تدرج التركيز أسفل الغشاء وتدرج التركيز هذا هو المكان الذي يتغير فيه تركيز مادة ما وتتغير المواد بشكل طبيعي يمكن للجزيئات أن تنزل إلى أسفل تدرج تركيزها عن طريق تمرير الجزء الدهني من الغشاء مباشرة. يجب أن تمر الجزيئات الأخرى عبر بروتينات الغشاء في عملية تسمى الانتشار الميسر ، وهو نوع من النقل السلبي.[2]
وبهذا القدر نصل إلى نهاية مقالنا الذي كان بعنوان العملية التي تستعمل فيها الخلية الطاقة لنقل المواد والذي أجبنا من خلاله على واحد من أهم الأسئلة الموجهة للطلاب في واجباتهم كما عرفنا مفهوم النقل والنقل النشط وأنواعه وتكلمنا أيضاً عن التدرج الكهروكيميائي والنقل السلبي وكا ما قد يهم الطلاب حول هذا الموضوع.