ماذا يحدث عندما يحتاج انتقال المواد عبر الأغشية إلى طاقة ؟

اننا في موسوعة فيرال التعليمية نستعرض لحضراتكم حلول الاسئة التعليمية للمنهاج السعودي بالكامل والتي يرغب كافة الطلبة والطالبات التعرف على حلول هذه الاسئلة بسبب مواجهتهم صعوبة بالغة في ايجاد الحل ولذلك يسرنا ان نوفرها لكم في كافة مقالاتنا التعليمية ، ونرحب بحضراتكم واليكم تفاصيل الحل للسؤال المطروح امامنا : عندما يحتاج انتقال المواد عبر الأغشية إلى طاقة يحدث

مما تتكون الخلية

توجد الكثير من الأنواع والأحجام والأشكال المختلفة للخلايا في جسم الكائن الحي، حيث أن معظم هذه الخلايا تمتلك مميزات تساعده على الاستمرار بالحياة على النحو المثالي، وبشكل عام تتألف كافة أنواع الخلية الحية (نباتية أو حيوانية) من ثلاثة أجزاء رئيسية، وهي:

• غشاء الخلية: وهو الغلاف الذي يفصل المواد الداخلة في بنية الخلية عن الوسط الخارجي، كما أنه يحافظ على سلامة هيكلها من المؤثرات الخارجية وتأمين وصول الغذاء.
• النواة: وهي الغرفة المركزية في الخلية، التي يتم فيها حفظ كافة مخصصاتها من الغذاء والحمض النووي الريبي والأحماض الوراثية الـ dna وما إلى ذلك.
• السيتوبلازم: السيتوبلازم سائل هلامي توجد ضمنه ترتيبات معقدة من الألياف الدقيقة ومئات أو حتى الآلاف من الهياكل البيولوجية المتناهية الصغر حيث تسمى غالبتها بالعضيات.
• العضيات السيتوبلازم: كل نوع من العضية له هيكل محدد ووظيفة محددة، وتضم العضيات ما يلي (السيتوبلازم – الميتوكوندريا – الكروموسومات – الشبكة الإندوبلازمية – وجهاز جولجي إضافة إلى الليزوزوم).

عندما يحتاج انتقال المواد عبر الأغشية إلى طاقة يحدث

الجواب :

يحدث النقل النشط، وهو عملية لنقل المواد بين الخلايا، ويعتمد على مبدأ عكس تدرّج التركيز، حيث تنتقل الأيونات والعناصر من الجهة ذات التركيز المنخفض نحو المنطقة ذات التركيز المرتفع؛ مما يتطلب توفر طاقة، وإنزيمات خاصة، كما يتم هذا النقل بواسطة بروتينات غشائية تحتوي على مستقبلات خاصة،  وتتم هذه العملية على مستوى الغدة الدرقية لإنتاج الهرمونات، وكذا عند امتصاص الصوديوم من البول في الكلى

كيف يحدث النقل النشط

يحتاج النقل النشط إلى طاقة كبيرة لنقل المواد من تركيز منخفض لتلك المادة إلى تركيز عالي لمادة أخرى ، حيث أنها تكون على عكس عملية التناضح ، ويتم تحقيق النقل النشط بشكل كبير من خلال بروتين نقل يخضع للتغير في الشكل عند الارتباط بوجود الخلية ، وذلك جزيء يعرف باسم أدينوسين ثلاثي الفوسفات .

مثال على ذلك يوجد نوع واحد من قنوات النقل النشطة في غشاء الخلية سوف يرتبط بالجزيء الذي من المفترض أن يقوم بنقله ، وذلك مثل أيون الصوديوم ويحتفظ به حتى يأتي جزيء آخر ، ويرتبط بالبروتين .

الطاقة المخزنة في القناة تقوم بتغيير شكلها وبصق أيون الصوديوم على الجانب الآخر من غشاء الخلية ، حيث يستخدم ذلك النوع من النقل النشط بشكل مباشر ، ويعرف باسم النقل النشط الأساسي .

وقد يوجد نوع آخر من النقل النشط ، وهو النقل النشط الثانوي في ذلك النوع من النقل النشط لا تستخدم مضخة البروتين نفسها ، ولكن يجب أن تستخدم الخلية ATP من أجل الحفاظ على عملها .

ومن الممكن أن يتم تحقيق عملية النقل النشط عن طريق عمليات تعرف باسم الالتقام الخلوي ، والإخراج الخلوي ، حيث أنه في عملية الإخراج الخلوي تحرك الخلية شيئًا ما إلى الخارج ، وذلك بكميات كبيرة عن طريق لفها في غشاء الحويصلة وبصق الحويصلة .

مميزات النقل النشط

يتميز النقل النشط بالآتي :

• تنتقل الجزيئات أثناء عملية النقل النشط من منطقة منخفضة التركيز إلى منطقة عالية التركيز .
• تعرف هذه الجزيئات بأنها تتدفق عكس تدرج تركيزها ، وذلك يعتبر عكس الانتشار.
• تعتبر مصدر الطاقة الأكثر شيوعًا للنقل النشط ، هو النقل الذي يتطلب طاقة لتحريك الجزيئات .
• لا يمكن حدوث النقل النشط بدون مساعدة انتقال الجزيئات عبر الغشاء الخلوي الذي يحتاج طاقة ، وذلك لأن الجزيئات تتحرك عكس تدرج التركيز .
• كل نوع من بروتين النقل المصمم لنقل أيون معين ، أو عنصر غذائي إلى الخلية يربط جزيئًا من نوعه على جانب واحد من الغشاء .

أمثلة على النقل النشط

• مضخة بوتاسيوم الصوديوم

تعتبر من أهم بروتينات النقل النشطة في الحيوانات ، حيث أن النظام العصبي يعمل على اختلاف في تركيزات الأيونات بين داخل وخارج الخلايا العصبية .

تعتبر قدرة مضخة الصوديوم ، والبوتاسيوم على نقل البوتاسيوم إلى الخلايا أثناء نقل الصوديوم من الخلايا مهم للغاية .

• بروتين نقل الجلوكوز الصوديوم

يعتبر من الأمثلة الشهيرة لمضخة symport ، فهو بروتين يقوم بنقل الصوديوم الجلوكوز ، ويرتبط ذلك البروتين باثنين من أيونات الصوديوم التي تريد الانتقال إلى الخلية ، وجزيء جلوكوز واحد يرغب في أن يبقى خارج الخلية .

• خلايا الدم البيضاء تدمر مسببات الأمراض

يعتبر الأهم من الإلتقام هو العملية التي من خلالها تأكل خلايا الدم البيضاء مسببات الأمراض ، عندما تتعرف خلايا الدم البيضاء على جسم غريب داخل الجسم ، مثل البكتيرية فإنها تطوي غشاء الخلية حولها لتأخذها إلى السيتوبلازم .