عندما يحتاج انتقال المواد عبر الأغشية إلى طاقة يحدث ، فهو أحد الأسئلة الشائعة في مناهج علم الأحياء الحديثة في معظم دول العالم، والتي تركز على دراسة الخلية البيولوجية وهي أبسط المكونات التي تدخل في بناء أجسامنا، علم ماهية الخلية، من خلال النظر عن كثب في بنية الخلية وآلية توزيع ونقل المواد والعناصر الغذائية إلينا وإلينا.
مما تتكون الخلية
يوجد العديد من الأنواع والأحجام والأشكال المختلفة للخلايا في جسم الكائن الحي، حيث أن معظم هذه الخلايا لها ميزات تساعدها على الاستمرار في الحياة بشرح طريقة مثالية، وبشكل عام تتكون جميع أنواع الخلايا الحية (نباتية أو حيوانية) من ثلاثة أجزاء رئيسية وهي
- غشاء الخلية هو الغطاء الذي يفصل المواد الداخلة في تركيب الخلية عن الوسط الخارجي، كما أنه يحافظ على سلامة بنيتها من التأثيرات الخارجية ويؤمن وصول الطعام.
- النواة هي الغرفة المركزية في الخلية، حيث يتم حفظ جميع حصصها من الغذاء، والحمض النووي الريبي، والأحماض الوراثية، والحمض النووي، وما إلى ذلك.
- السيتوبلازم السيتوبلازم عبارة عن سائل هلامي توجد بداخله ترتيبات معقدة من الألياف الدقيقة ومئات أو حتى الآلاف من الهياكل البيولوجية الدقيقة، والتي يُطلق على معظمها اسم العضيات.
- العضيات السيتوبلازمية كل نوع من العضية له بنية محددة ووظيفة محددة، تشمل العضيات ما يلي (السيتوبلازم، الميتوكوندريا، الكروموسومات، الشبكة الإندوبلازمية، جهاز جولجي، والليزوزوم).
عندما يحتاج انتقال المواد عبر الأغشية إلى طاقة يحدث
تتم حركة جميع المواد والمواد الغذائية عبر غشاء الخلية بإحدى طريقتين أساسيتين، وتتميز كل شرح طريقة عن نظيرتها بناءً على شرح طريقة قياسية وهي الطاقة، لذلك فإن الجواب الصحيح يتعلق بالحقيقة العلمية التالية
- عندما تكون الطاقة مطلوبة لنقل المواد عبر الأغشية، يحدث النقل النشط.
عندما لا يتطلب نقل المواد عبر الأغشية طاقة، يحدث النوع الثاني من النقل، وهو النقل السلبي، حيث أن غشاء الخلية عبارة عن غشاء منفذ يسمح بنقل المواد والأطعمة الجاهزة من وإلى الخلية، و النقل النشط، كما ذكرنا أعلاه، يستهلك الطاقة من مادة “الأدينين والزين” أو ما يعرف باسم ثلاثي الفوسفات (ATP).
النقل عبر غشاء الخلية
يتميز غشاء الخلية بغشاء يوفر القدرة على تنظيم تركيز المواد داخل الخلية، وتشمل هذه المواد الأيونات ذات الشحنات السالبة أو الموجبة، بالإضافة إلى العناصر الغذائية الرئيسية، بما في ذلك السكريات والأحماض (الدهنية الأمينية) ؛ باستثناء النفايات الخلوية الناتجة عن التفاعلات البيولوجية واستهلاك الطاقة داخل الخلية وخاصة ثاني أكسيد الكربون (CO 2) الذي يجب إزالته من الخلية حتى لا تسبب مشاكل بيولوجية في عمل الخلية.
تجسد بنية الطبقة الدهنية ثنائية الغشاء المستوى الأول من التحكم في التركيز، حيث يتم ضغط الدهون الفوسفورية بحيث يبقى الجزء الداخلي المنفذ في الغشاء، مما يجعل غلاف الخلية منفذاً بشكل انتقائي، مما يسمح فقط للمواد التي تحتاجها الخلية أو تريدها للتخلص من نفاذية، لأنه يفي بالمعايير المطلوبة داخل بنية الخلية.
ثلاثة أشكال من الالتقام الخلوي
يعد الالتقام الخلوي أحد أشكال النقل النشط الذي يتطلب طاقة أثناء العملية، حيث تقوم الخلية بتغليف المواد خارج الخلية بأغشية من الخلية نفسها، وفقًا لإحدى الحالات الثلاث التالية
- الالتقام الخلوي بالبلعمة إنها شرح طريقة غير انتقائية إلى حد ما، حيث تأخذ الخلية جسيمًا كبيرًا دفعة واحدة، وتلتقط الخلية الجسيم عن طريق قطع جزء من غشاءها واحتوائه مباشرة.
- الالتقام الخلوي في حالة كثرة الخلايا في هذه الشرح طريقة، تأخذ الخلية عدة جزيئات صغيرة إلى السيتوبلازم دفعة واحدة.
- الالتقام الخلوي بوساطة المستقبلات شرح طريقة الالتقام الخلوي بوساطة المستقبل انتقائية تمامًا. من خلال ربط المستقبلات الخارجية برابط ثابت، ستستجيب الخلية مباشرة عن طريق الالتحام مباشرة في الترابط.
أنواع النقل السلبي للمواد في الخلايا
هناك ثلاثة أنواع شائعة من عمليات النقل السلبي (الانتشار البسيط – التناضح – والانتشار الميسر)، ومن أجل فهم آلية النقل السلبي للمواد عبر غلاف الخلية، من الضروري أن تكون على دراية بما يعنيه التركيز و الانتشار، حيث أن تدرج التركيز يعني الفرق في تركيز المادة عبر الوسائط التي توجد فيها، فإن الوجهة الحقيقية للمواد ستكون من الوسيط الأكثر تركيزًا إلى الوسط الأقل تركيزًا، من أجل توزيعها بالتساوي داخل تلك المنطقة من الخلية.