العملية التي تستعمل فيها الخلية الطاقة لنقل المواد

العملية التي تستعمل فيها الخلية الطاقة لنقل المواد هي العملية التي تستمر فيها الخلية بالحياة فكما يحتاج الإنسان إلى الطاقة من حوله حتى يستمر في التقدم كذلك الأمر بالنسبة لهذه الخلية متناهية الصغر والتي هي أساس جسم وبنية كل كائن حي سواء كان إنسان أو حيوان أو حتى نبات، وفي مقالنا اليوم عبر موقع المرجع سوف نجيب عن هذا السؤال وفي ضوء الإجابة سنتعرف على كيفية النقل ووسائله وكل ما يهم الطلاب معرفته حول هذا الموضوع بهدف تعزيز معرفتهم بشكل أفضل.

النقل داخل الخلية والكائن الحي 

النقل هو عملية أساسية وطبيعية وفسيولوجية تحدث في جميع الكائنات الحية العليا بما في ذلك النباتات والحيوانات والبشر من أجل الحفاظ على الحياة وهذه العملية مهمة لأنها تعمل عن طريق النقل المستمر للمواد الأساسية المختلفة من وإلى جميع أجزاء الجسم بما في ذلك الخلايا والأنسجة والأعضاء، وعادة ما تشمل المواد الأساسية بشكل أساسي الماء والهرمونات والغازات والتغذية المعدنية ، والمواد العضوية وما إلى ذلك، وتتم عملية النقل داخل الكائنات الحية بشكل عام عن طريق وسائل النقل التالية:[1]

• التعريف.
• الانتشار البسيط والميسر.
• النقل النشط.
• النقل السلبي.

شاهد أيضًا: مكتشف الخلية هو العالم الإنجليزي روبرت هوك

العملية التي تستعمل فيها الخلية الطاقة لنقل المواد

هذا السؤال الذي تم طرحه على الطلاب ضمن مناهجهم المدرسية لاكتشاف مدى إدراكهم للمادة التي تم تدريسها ضمن مادة علم الأحياء حول الخلايا فيما يخص عملية النقل والذي جاء على صيغة اختيار من متعدد حيث كان الحل:[1]

• السؤال: العملية التي تستعمل فيها الخلية الطاقة لنقل المواد.

• الجواب: النقل النشط.

والتي هي أحد وسائل النقل الأربعة الأساسية التي تتم داخل الكائنات الحية التي تعرفنا عليها سابقاً والتي تشمل أبضاً النقل السلبي إضافة إلى الانتشار والخاصية الاسموزية.

النقل النشط

بشكل عام يتم تعريف النقل النشط على أنه عملية تتضمن حركة الجزيئات من منطقة ذات تركيز منخفض إلى منطقة ذات تركيز أعلى مقابل تدرج أو عقبة مع استخدام الطاقة الخارجية للحفاظ على التركيزات الصحيحة للأيونات والجزيئات في الخلايا الحية، وأثناء عملية النقل النشط تستخدم مضخة البروتين الطاقة المخزنة في شكل ATP في تحريك الجزيئات، ويعد امتصاص الجلوكوز في أمعاء جسم الإنسان وكذلك امتصاص المعادن أو الأيونات في خلايا الشعر الجذرية للنباتات من أكثر أمثلة النقل النشط شيوعاً.[1]

أنواع النقل النشط

كما يعتمد النقل بشكل عام الطاقة ليقوم بعمله وذلك لتحريك المواد عكس التركيز أو التدرج الكهروكيميائي والحفاظ على التركيزات الصحيحة للأيونات والجزيئات في الخلايا الحية، وفي هذه المهمة يعتمد على نوعان من النقل النشط وهما:[2]

• النقل النشط الأساسي: والذي يعتبر بشكل مباشر مصدرًا للطاقة الكيميائية بهدف تحريك الجزيئات عبر الغشاء مقابل تدرجها حيث تحتوي جميع مجموعات المضخات التي تعمل بالطاقة ATP على موقع ربط واحد أو أكثر لجزيئات ATP وتعتبر مضخة الصوديوم والبوتاسيوم ، أهم مضخة في الخلية الحيوانية.
• النقل النشط الثانوي: وهو نوع من النقل النشط الذي يستخدم الطاقة الكهروكيميائية و الذي يحدث عبر غشاء بيولوجي حيث يقرن بروتين ناقل حركة أيون كهروكيميائي أسفل تدرجه الكهروكيميائي إلى الحركة الصعودية لجزيء آخر أو أيون ضد التركيز أو التدرج الكهروكيميائي.

ما هو التدرج الكهروكيميائي

التدرج الكهروكيميائي يعني أنه كلما كان هناك فرق صاف في الشحنات يتم فصل الشحنات الموجبة والسالبة للخلية بواسطة غشاء، حيث يحتوي داخل الخلية على شحنات سالبة إضافية مقارنة بالخارج وتبلغ إمكانات غشاء الخلية من -40 إلى -80 ملي فولت، فمثلاً الخلية لديها تركيز أعلى من البوتاسيوم داخل الخلية ولكن تركيز الصوديوم أقل من السائل خارج الخلية، وعندها ستتحرك أيونات الصوديوم داخل الخلية بناءً على تدرج التركيز والجهد عبر الغشاء وبالمقابل يسهل الجهد عبر الغشاء حركة البوتاسيوم داخل الخلية لكن تدرج تركيزه يخرجه من الخلية، وهنا يسمى مزيج الجهد عبر الغشاء وتدرج التركيز الذي يسهل حركة الأيونات بالتدرج الكهروكيميائي.[2]

أمثلة على النقل النشط

تتضمن بعض أفضل الأمثلة على النقل النشط ما يلي:[2]

البلعمة من البكتيريا بواسطة البلاعم.

• حركة أيونات الكالسيوم 2+ خارج خلايا عضلة القلب.
• نقل الأحماض الأمينية عبر بطانة الأمعاء في أمعاء الإنسان.
• إفراز البروتينات مثل الإنزيمات وهرمونات الببتيد والأجسام المضادة من الخلايا المختلفة.
• عمل خلايا الدم البيضاء على حماية أجسامنا من خلال مهاجمة الأمراض المسببة للميكروبات وغيرها من الغزاة الأجانب.

شاهد أيضًا: كم عدد الخلايا العصبية في جسم الإنسان

النقل السلبي

وهي أحد أنواع الحركة ونقل الطاقة في الخلايا التي لا تحتاج للطاقة عادة والتي تتم في غشاء الخلية حيث يمتلك غشاء الخلية أحد أعظم المهام المتعددة في علم الأحياء فهو يوفر بنية للخلية ويحمي محتويات العصارة الخلوية من البيئة ويسمح للخلايا بالعمل كوحدات متخصصة، وبشكل عام لا يتطلب النقل السلبي من الخلية أن تستهلك أي طاقة ويتضمن مادة تنتشر أسفل تدرج تركيزها عبر الغشاء وتدرج التركيز هذا هو مجرد منطقة من الفضاء يتغير فيها تركيز مادة ما وتتحرك المواد بشكل طبيعي إلى أسفل تدرجاتها من منطقة أعلى إلى منطقة تركيز أقل، كما أنه في الخلايا يمكن لبعض الجزيئات أن تتحرك أسفل تدرجات تركيزها عن طريق عبور الجزء الدهني من الغشاء مباشرة بينما يجب أن تمر جزيئات أخرى عبر بروتينات الغشاء في عملية تسمى الانتشار الميسر وهي أحد أنواع 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.