النقل السلبي هو عبارة عن عملية انتقال جزيئات المادة عن طريق الخلايا عبر مدروج التركيز، بدون استهلاك طاقة خارجية، ويطلق عليه الانتشار السلبي أيضا، وله أربعة أنواع وهي:
الانتشار البسيط.
الانشطار المسهل أو الميسر.
الترشيح.
التنافذ (الخاصية الأسموزية).
الانتشار البسيط
إن الانتشار البسيط هو نوع من أنواع النقل السلبي، الذي يقوم بنقل المواد من المنطقة الأعلى في التركيز إلى المنطقة الأقل تركيزا، حيث إن فرق التركيز بين المنطقتين السابقتين يعرف باسم مدروج التركيز.
ونستدل على التعريف السابق من قبل هذا المثال؛ حيث يمكن أن يكون تركيز مادة خارج الخلية أكبر من تركيز هذه المادة داخل الخلية، وعليه فتنتقل المادة من خارج الخلية إلى داخلها بالانتشار البسيط إلى أن يحدث توازن في تركيز المدروج بين خارج الخلية وداخلها.
وعملية الانتشار البسيط تم للعمليات الحيوية المختلفة في الكائنات الحية عنها في السوائل والغازات، وذلك يرجع إلى جزيئات السائل وجزيئات الغاز التي تتحرك بحرية أكبر من جزيئات المادة الصلبة من مكان لآخر.
العوامل المؤثرة على الانتشار البسيط
فرق التركيز على جانبي الغشاء الخلوي: من أول العوامل المؤثرة على الانتشار البسيط، فكلما زاد مدروج التركيز، زاد معدل الانتشار البسيط، فالعلاقة بينهما علاقة طردية، وإذا بلغ المدروج مرحلة التوازن، انخفض معدل الانتشار البسيط.
المسافة المقطوعة: فالجدير بالذكر أنه كلما زادت المسافة المقطوعة التي يجب على الجزيئات المرور بها، كلما انخفض معدل الانتشار، إذن العلاقة بينهما هنا علاقة عكسية.
كتلة الجزيئات: أي أن انتشار المواد ذات الوزن الجزيئي المرتفع يكون أبطأ من انتشار المواد ذات الوزن الجزيئي المنخفض.
درجة الحرارة: فيزداد معدل الانتشار البسيط مع ارتفاع درجة الحرارة، وينخفض تلقائياً بانخفاضها.
كثافة المادة المنحلة: وبالنسبة إلى كثافة المادة المنحلة، فكلما زادت قل معدل انتشارها من خلال الانتشار البسيط، وبالتالي فيتعسر انتقال المادة من جانب إلى جانب آخر.
الحلولية: فعليك عزيزي القارئ أن تعلم بأن الجزيئات غير القطبية والمنحلة في الشحم تمر بسرعة أعلى في الأغشية الخلوية عن الجزيئات القطبية وغير المنحلة في الشحم.
الانتشار المسهل
هو عملية تتم بدون طاقة خارجية أو داخلية، لكنها في حقيقة الأمر أكثر تعقيدًا من الانتشار البسيط التي تحدثنا عنها فيما سبق.
فمن خلال الانتشار المسهل يتم انتقال الأيونات أو الجزيئات عبر الأغشية الخلوية من خلال نواقل بروتينية عابرة للأغشية.
ومن الجدير بالذكر أن بعض الجزيئات في الانتشار المسهل تكون كبيرة من حيث الحجم، بالإضافة إلى أنها غير قابلة للانحلال، وتحتاج إلى مادة حاملة للنقل عبر الأغشية الخلوية، وهذا ما تقوم به النواقل البروتينية العابرة للغشاء.
فما يحدث في الأغشية في خلايا أجسامنا من القنوات الأيونية، ونواقل الجلوكوز، هو أيضا من الانتشار المسهل، حيث أن الخلية في الجسم لا تسمح للانتشار البسيط أن يمر بها إلا لجزيئات معينة تكون متناهية الصغر، وغير قطبية، وبالنسبة إلى الجزيئات والأيونات الأخرى تحتاج إلى قنوات ونواقل بروتينية حتى تمر من خلال الغشاء الخلوي.
لذلك، فيمكننا القول من هنا أن الانتشار المسهل يعتمد على قنوات بروتينية، وهي عبارة عن قنوات أيونية لها نافذات تتحكم بمرور الجزيئات، وتتطلب ربيطة، أو تغير في الفولتاج، أو قد تكون قنوات بروتينية ليس لها أية نوافذ تكون دائمًا مفتوحة.
العوامل المؤثرة على الانتشار المسهل
درجة الحرارة: التي يزيد الانتشار الميسر بزيادتها وينخفض بانخفاضها.
مسافة الانتشار: فكلما زادت ينخفض معدل الانتشار الميسر.
حجم الجزيئات: فالجزيئات الصغيرة تنتقل بصورة أسرع من الكبيرة.
الترشيح
أما عن عملية الترشيح، فهي تعمل على فصل الجزيئات الصلبة عن الجزيئات السائلة والغازية، وبالنسبة إلى الامتصاص المأخوذ من المواد المغذية في الجسم فهو بمثابة مثال على عملية التشريح.
ولعلنا نذكرك عزيزي القارئ بأن عملية الترشيح لا تتطلب طاقة هي الأخرى، وتتم بحسب مدروج التركيز.
ومن أمثلة الترشيح في جسمنا هي الكليتان، فهي مصفاة للجسم التي تنقيه من السموم، بالإضافة إلى تصفية وترشيح الدم من خلال الأنابيب الكبيبية.
إلى جانب إعادة امتصاص الجزيئات الضرورية من البول مثل عنصري الكالسيوم والصوديوم، ومن ثم طرح الكميات الفائضة منها.
ومن الجدير بالذكر أن الغشاء الخلوي يسمح من خلال عملية الترشيح للجزيئات القابلة للانحلال والقادرة على المرور عبر المسام.
التنافذ (الخاصية الإسموزية)
ننتقل هنا إلى النوع الرابع والأخير في أنواع النقل السلبي وهي خاصية الأسموزية، تلك الخاصية التي تعتبر فيها بعض الجزيئات والماء من أجل الحفاظ على التوازن في الخلية وخارجها، حيث يتم ذلك عن طريق أغشية تسمح لها بالمرور.
حيث تتأثر الأسموزية بمدروج التركيز وبالحرارة أيضا، والجدير بالذكر أنها كلما زاد مدروج التركيز، زادت الخاصية الأسموزية، ولكن بهدف الحفاظ على التوازن داخل الخلايا وخارجها، كما تتأثر أيضا بارتفاع معدل درجة الحرارة.
تعريف النقل السلبي
وبعد أن توصلنا من خلال الفقرات السابقة التي نقدمها لك عزيزي القارئ عبر مخزن إلى أنواع النقل السلبي، بالإضافة إلى المزيد من المعلومات عن كل نوع من أنواع النقل السلبي، فعلينا إذن أن نتناول من خلال السطور القادمة تعريف النقل السلبي الذي يعد محوراً واسعاً للتساؤلات عنه من خلال مواقع التواصل الاجتماعي ومحركات البحث الإلكترونية أيضا.
في بداية الأمر عليك أن تعلم عزيزي القارئ أن معظم الأشكال التي تتعلق بالنقل الغشائي المباشر ما هي إلا انتقالات سلبية.
فالنقل السلبي هو ظاهرة تحدث بشكل طبيعي؛ وذلك لأنها لا تتطلب من الخلية أن تنفق الطاقة من أجل إنجاز الحركة.
ومن الجدير بالذكر أن المواد في النقل السلبي تنتقل من المنطقة الأعلى في التركيز، إلى المنطقة الأقل في التركيز من حيث عملية الانتشار.
ويمكننا القول من هنا أن الانتشار هو عملية نقل سلبي، أي تميل مادة واحدة للانتقال من المنطقة ذات التركيز العالي، إلى المنطقة الأقل في التركيز؛ بهدف أن يتساوى التركيز عبر الفضاء.
ولعلك تعلم عزيزي القارئ أن المادة داخل العصارة الخلوية للخلية تتحرك من خلال الانتشار، فهناك بعض المواد تتحرك عن طريق غشاء البلازما بواسطة خاصية الانتشار، إذن الانتشار لا يستهلك طاقة.
أمثلة على النقل السلبي
ومن هنا علينا أن نتناول مجموعة من الأمثلة على النقل السلبي في الخلايا بشكل عام كما سيتجلى لك عزيزي القارئ من خلال السطور القادمة.
إعادة امتصاص العناصر الغذائية في الأمعاء: فتتم تلك العملية عن طريق فصل الفضلات الصلبة، ومن ثم نقل المغذيات عبر الغشاء المعوي إلى مجرى الدم.
الإيثانول: ذلك المركب العضوي الذي يدخل إلى أجسامنا حتى يصل إلى مجرى الدم، وتتم تلك العملية؛ لأن جزئيات الإيثانول تذعن إلى الانتشار البسيط، وبالتالي تمر من خلال غشاء الخلية، دون أن تحتاج إلى طاقة خارجية.
الزبيب: وهذا مثال بسيط على النقل السلبي في الخلايا، حيث أن الزبيب الذي يُنقع في الماء، ومن ثم يتحرك الماء داخل حبات الزبيب ويتضاعف حجمه، وهذه العملية تسمى التناضح.
