عندما تتطلب حركة المواد عبر الأغشية طاقة لتحدث تفاعل كيميائي خاص سيتم تعريفه وشرحه بالتفصيل في هذه المقالة والذي يتضمن دراسة مبسطة وشاملة لانتقال المواد بين خلايا الكائنات الحية ، بدءاً بتعريف الخلية وتحديد مكوناتها الأساسية ، و أخيرًا تحديد طرق النقل المختلفة من وإلى الخلية.
ما هي الخلية
قبل تحديد ما يحدث عندما يتطلب انتقال المواد عبر الأغشية طاقة ، من الضروري البدء بتعريف الخلية. ويعزى اكتشافه إلى العالم البريطاني “روبرت هوك” الذي نشر بحثه العلمي عام 1665.
مكونات الخلية
بعد تحديد الخلية ، وقبل تحديد ما يحدث عندما تحتاج المواد إلى التحرك عبر الأغشية ، من الضروري التوقف عند مكونات الخلية ، وهي كالتالي:
- غشاء بلازمي: أو في اللغة الإنجليزية “غشاء البلازما” ، وهو الغطاء الخارجي للخلية ، ودرعها الواقي من التأثيرات الخارجية ، ولكنه يسمح بمرور المواد داخل وخارج الخلية.
- الهيكل الخلوي: يطلق عليه باللغة الإنجليزية “الهيكل الخلوي” ، وهو الإطار الخارجي للخلية ، ويتكون من مجموعة من الألياف التي تسمح بتحديد شكل الخلية وانقسامها.
- السيتوبلازم: وتسمى أيضًا السيتوبلازمو أو في اللغة الإنجليزية “Cytoplasm” ، وهو سائل هلامي يحيط بالنواة ، وتسبح فيه بقية عضيات الخلية.
- نواة: يطلق عليه باللغة الإنجليزية “Nucleus” ، وهو مركز الخلية ومقر إصدار وظائف النمو والنضج ، ويحتوي أيضًا على معلومات وراثية ، بما في ذلك الحمض النووي.
- الميتوكوندريا: أو باللغة الإنجليزية ، “الميتوكوندريا” ، وهو العضو المسؤول عن إنتاج الطاقة ، ويتميز بنسخة جينية خاصة فيه تسمح له بنسخ نفسه تلقائيًا ومن تلقاء نفسه.
- شبكة ER: يطلق عليه باللغة الإنجليزية “Endoplasmic Reticulum” ، وهو يعالج نواتج الخلية ويوجهها نحو خارج الخلية.
- جهاز جولجي: أو باللغة الإنجليزية “جهاز جولجي” ، وهو المسؤول عن معالجة منتجات الشبكة الإندوبلازمية.
- الريبوسومات: يطلق عليهم في اللغة الإنجليزية “الريبوسومات” ، وهي عضيات مسؤولة عن تكوين البروتينات من خلال عمليات النسخ والترجمة ، وتعتمد على قراءة المعلومات الجينية.
عندما تتطلب حركة المواد عبر الأغشية طاقة لتحدث
عندما تتطلب حركة المواد عبر الأغشية طاقة لتحدث النقل النشطيطلق عليه باللغة الإنجليزية “النقل النشط” ، وهي إحدى عمليات نقل المواد بين الخلايا ، وتعتمد على مبدأ عكس تدرج التركيز ، حيث تتحرك الأيونات والعناصر من جانب التركيز المنخفض نحو منطقة تركيز عال الأمر الذي يتطلب توافر الطاقة والإنزيمات الخاصة. يتم هذا النقل أيضًا عن طريق بروتينات غشاء تحتوي على مستقبلات خاصة. تحدث هذه العملية على مستوى الغدة الدرقية لإنتاج الهرمونات ، وكذلك عند امتصاص الصوديوم من البول في الكلى.
طرق النقل في الخلية
يعتبر النقل النشط ، أو النقل الفعال ، من أهم طرق نقل المواد من وإلى الخلايا ، والتي يمكنها نقل الجزيئات والأيونات بطرق مختلفة أخرى ، ونذكر أبرز الطرق التالية:
النقل غير النشط
يُطلق على النقل السلبي ، أو النقل السلبي ، في اللغة الإنجليزية “النقل السلبي” ، ويتم ذلك دون استهلاك طاقة ، حيث ينقل المواد من منطقة التركيز العالي نحو منطقة التركيز المنخفض ، ويتم تقسيمه وفقًا لطبيعة النقل. المواد إلى ثلاثة أنواع أساسية ، وهي:
- التنافذ: تسمى أيضًا التناضح ، وهي عملية نقل المياه من منطقة ذات كثافة عالية ، أو مركزة ، نحو منطقة ذات كثافة منخفضة.
- نشر الميسر يطلق عليه باللغة الإنجليزية “الانتشار الميسر” ، ويهتم بنقل بروتينات غشاء الخلية بين جانبي الغشاء ، مما يسمح بنقل الأحماض الأمينية والسكريات.
- انتشار بسيط: يطلق عليه باللغة الإنجليزية “الانتشار البسيط” ، وهي عملية موازنة تحدث بين تركيز المواد بين جانبي الغشاء ، مثل نقل الأكسجين أو غاز ثاني أكسيد الكربون.
إجمالي النقل الخلوي
عندما تتطلب حركة المواد عبر الأغشية طاقة ، يحدث النقل النشط ، والذي يختلف عن النقل الحويصلي ، أو النقل الكلي ، وهو ما يسمى في اللغة الإنجليزية “النقل بالجملة” ، حيث يحدث داخل الخلية ، وبين الخلايا المختلفة ، ويتطلب وجود الطاقة ، لأنها تنقل عناصر كبيرة ، أو مجموعة من العناصر الصغيرة ، تنقسم بدورها إلى ما يلي:
- الإدخال الخلوي: أو في اللغة الإنجليزية “Endocytosis” ، وهو إدخال عناصر إلى الخلية ، مثل عملية البلعمة ، وهي من أبرز وظائف المناعة ، أو الشرب الخلوي ، حيث تمتص الخلية الماء والمواد المغذية.
- الإخراج الخلوي: يطلق عليه باللغة الإنجليزية “exocytosis” ، وهي عملية نقل العناصر خارج الخلية ، مثل طرح الهرمونات والإنزيمات خارج الخلايا.
عندما تتطلب حركة المواد عبر الأغشية طاقة لتحدث النقل النشط ، في الختام ، تتطلب عمليات النقل التي تحتاج إلى طاقة وجود الكثير من الميتوكوندريا لإنتاج جزيئات ATP اللازمة ، كما أنها تسمح بنقل المواد غير العضوية في النباتات ، وكذلك إفراز الأملاح الزائدة من الجسم. من الأسماك.