عندما يتطلب نقل المواد عبر الأغشية طاقة، يحدث هذا وهو أحد الأسئلة الشائعة ضمن مناهج علم الأحياء الحديثة في معظم دول العالم، والتي تركز على دراسة الخلية البيولوجية، وهي أبسط جزء ضروري لبناء جسمنا. وبناء على هذه الاعتبارات سوف يسمح لك موقع مرجعيفرصة التعرف على أساسيات علم الخلية ومما تتكون، من خلال إلقاء نظرة فاحصة على بنية الخلية وآلية توزيع ونقل المواد والغذاء من وإلىنا.
مما تتكون الخلية؟
هناك العديد من الأنواع والأحجام والأشكال المختلفة للخلايا في جسم الكائن الحي، وذلك لأن معظم هذه الخلايا تمتلك خصائص تسمح باستمرار الحياة بشكل مثالي. بشكل عام، هذه جميع أنواع الخلايا الحية (نباتات أو حيوانات). تتكون من ثلاثة أجزاء رئيسية وهي:
- غشاء الخلية: إنه الغطاء الذي يفصل المواد الموجودة داخل بنية الخلية عن البيئة الخارجية. كما أنه يحافظ على سلامة الهيكل ضد المؤثرات الخارجية ويضمن وصول الغذاء.
- النواة: وهو الفضاء المركزي في الخلية، حيث يتم تخزين جميع احتياجاتها، بما في ذلك الغذاء، والحمض النووي الريبوزي، والحمض النووي، وما إلى ذلك.
- السيتوبلازم: السيتوبلازم عبارة عن سائل هلامي يحتوي على ترتيبات معقدة من ألياف صغيرة ومئات أو حتى آلاف من الهياكل البيولوجية الصغيرة، والتي يطلق على معظمها عضيات.
- عضيات السيتوبلازم: ولكل نوع من العضيات بنية ووظيفة محددة، وتشمل العضيات ما يلي (السيتوبلازم الميتوكوندريا الكروموسومات الشبكة الإندوبلازمية جهاز جولجي، بالإضافة إلى الليزوزوم).
عندما يتطلب نقل المواد عبر الأغشية طاقة، يحدث هذا
حركة جميع المواد والعناصر الغذائية عبر غشاء الخلية تتم بطريقتين أساسيتين، وتتميز كل طريقة عن نظيرتها على أساس طريقة قياسية وهي الطاقة. الجواب الصحيح عن الحقيقة العلمية التالية هو:
- عندما يتطلب نقل المواد عبر الأغشية طاقة، يحدث هذا النقل النشط.
عندما لا يحتاج انتقال المواد عبر الأغشية إلى طاقة، يحدث النوع الثاني من النقل: النقل السلبي، إذ أن غشاء الخلية عبارة عن غشاء نفاذ يسمح بنقل المواد والأغذية الجاهزة من وإلى الخلية، والنقل النشط، كما التي ذكرناها أعلاه، تستهلك الطاقة من مادة “الدين والزين”، أو ما يعرف بثلاثي الفوسفات (ATP).
أنظر أيضا: تتكون جميع الكائنات الحية من خلية واحدة أو أكثر
النقل عبر غشاء الخلية
يتميز غشاء الخلية بالقدرة على تنظيم تركيز المواد في الخلية. وتشمل هذه المواد أيونات ذات شحنة سالبة أو موجبة، بالإضافة إلى العناصر الغذائية الرئيسية، بما في ذلك السكريات والأحماض (الدهون الأمينية). بالإضافة إلى النفايات الخلوية الناتجة عن التفاعلات البيولوجية واستهلاك الطاقة داخل الخلية، وخاصة غاز ثاني أكسيد الكربون (CO2) الذي يجب أن يخرج من الخلية حتى لا يسبب مشاكل بيولوجية في عمل الخلية.
تجسد بنية الطبقة الدهنية ثنائية الغشاء المستوى الأول من عملية التحكم في التركيز، حيث يتم ضغط الدهون الفوسفاتية بحيث يبقى جزء داخلي منفذ في الغشاء، مما يجعل غلاف الخلية منفذًا بشكل انتقائي، مما يسمح فقط بدخول المواد التي تحتاجها الخلية أو تريدها . المراد إزالتها لأنها تلبي المعايير المطلوبة داخل بنية الخلية.(1)
أنظر أيضا: البنية الخلوية التي تتحكم في مرور المواد داخل وخارج الخلية
ثلاثة أشكال من الالتقام
يعتبر الالتقام الخلوي أحد أشكال النقل النشط الذي يتطلب اكتساب الطاقة أثناء العملية، حيث تقوم الخلية بتغليف المواد خارج الخلية بأغشية الخلية نفسها، وذلك وفق أحد الشروط الثلاثة التالية:
- الالتقام عن طريق البلعمة: إنها طريقة غير انتقائية إلى حد ما، حيث تأخذ الخلية جسيمًا كبيرًا مرة واحدة ثم تقوم باستيعاب الجسيم عن طريق تقصير جزء من غشائها والاحتفاظ به مباشرة.
- الالتقام الخلوي في كثرة الخلايا: في هذه الطريقة، تقوم الخلية بدمج عدة جزيئات صغيرة في السائل السيتوبلازمي في نفس الوقت.
- الالتقام الخلوي بوساطة المستقبلات: تعتبر طريقة الالتقام الخلوي بوساطة المستقبلات انتقائية تمامًا. من خلال ربط المستقبلات الخارجية بروابط مستقرة، سوف تستجيب الخلية على الفور عن طريق الاقتران مباشرة بالربيطة.
أنواع النقل السلبي للمواد في الخلايا
هناك ثلاثة أنواع شائعة من عمليات النقل السلبي: (الانتشار البسيط التناضح والانتشار الميسر). لفهم آلية النقل السلبي للمواد عبر غلاف الخلية، من الضروري فهم المقصود بالتركيز والانتشار الميسر. الانتشار، حيث أن تدرج التركيز يعني الفرق في تركيز المادة عبر الأوساط التي تحتوي عليها، فإن الوجهة الحقيقية للمواد ستكون من الوسط الأكثر تركيزًا إلى الوسط الأقل تركيزًا، بغرض تشتيتها. بالتساوي داخل تلك المنطقة من الخلية.
أنظر أيضا: نوع من الكائنات الحية ذو جدار خلوي مصنوع من السليلوز، وحيد الخلية ويقوم بعملية البناء الضوئي
وبهذا الكم من المعلومات نكون قد أكملنا موضوع بحثنا الذي حمل عنوانه عندما يتطلب نقل المواد عبر الأغشية طاقة، تعرفنا من خلال الأقسام على الأهمية العلمية للنقل الخلوي، والتعرف على أنواعه وخصائص كل نوع على حدة.
