ما اسم العملية التي تستعمل فيها الخلية الطاقة لنقل المواد

مخزن

ما اسم العملية التي تستعمل فيها الخلية الطاقة لنقل المواد

إن أصغر جزء في الكائن الحي هو الخلية، حيث إنه هناك كائنات حية وحيدة الخلية وأخرى عديدة الخلايا كالإنسان، إذ إنها المسؤولة عن نقل المواد اللازمة بين أعضاء وأنسجة هذه الكائنات من أجل الحفاظ على حياتها، وذلك من خلال اتباعها لعدة عمليات، ففيما يلي سوف نوضح لكم اسم العملية التي تستعملها الخلية لنقل المواد الهامة من وإلى الجسم:

• عملية النقل النشط.
• فهذه العملية تتم في أجسام جميع الكائنات الحية، سواء كان الإنسان أو النباتات أو الحيوانات.
• حيث إنه تعد بمثابة عملية فسيولوجية وكذلك أساسية.
• فمن خلالها يتم نقل الغازات والماء والمواد العضوية وبعض الهرمونات للجسم لتعزيز صحته.
• كما من خلالها يتم تحويل الجزيئات إلى التركيز الأعلى في حالة إن كان تركيزها منخفضًا.

مفهوم عملية النقل النشط

يتم تعريف عملية النقل النشط علميًا كما هو على النحو الآتي:

• هي عبارة عن عملية يتم بواسطتها نقل الأيونات بالإضافة إلى الجزئيات عبر الأغشية الخلوية.
• كما يتم من خلالها عكس تدرج التركيز، ويقصد بذلك الانتقال من التركيز المنخفض إلى التركيز المرتفع.
• وهذه العملية تتطلب وجود عدة أمور لكي تستطيع نقل المواد المذابة بسهولة عبر الغشاء مثل:
  • طاقة أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) وهي الوحدة الرئيسة لبناء مختلف أنواع الحمض النووي أي الـ DNA وRNA.
  • إنزيمات.
• ومن الجدير بالذكر أن عملية النقل النشط تعتمد على حجم الجزيء، فهي تختلف تمامًا من جزيء آخر.
• ففي الجزيئات الصغيرة يتم النقل النشط بواسطة بروتينات النقل التي توجد داخل الغشاء، والتي يتوفر فيها مستقبلات تقوم بالارتباط بالمادة وتنقلها.
• أما في الجزيئات الكبيرة فإن عملية النقل النشط تتم في غشاء الخليط من خلال الاستعانة بعمليات النقل الحويصلي.

أنواع النقل النشط

هناك نوعين لعملية النقل النشط، ففي السطور التالية سوف نشير إليهما بالتفصيل:

النقل النشط الأولي

يستخدم طاقة أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) حيث يعتبرها بمثابة المصدر المباشر للطاقة، ولكنه نادر الحدوث نتيجة لاستهلاكه لكميات كبيرة للغاية من الطاقة، ومن الجدير بالذكر أنه يُحدث داخل الخلايا من خلال الاستعانة بمجموعة من النواقل يُطلق عليها اسم النقالات الأولية النشطة، وهي تتمثل في الآتي:

• إنزيم الأدينوسين ثلاثي الفوسفات من النوع F وهو ينتشر في:
  • الميتوكوندريا.
  • البكتيريا.
  • البلاستيدات الخضراء.
• إنزيم الأدينوسين ثلاثي الفوسفات من النوع P مثل:
  • مضخة الكالسيوم.
  • مضخة البروتون.
  • مضخة الصوديوم والبوتاسيوم المسؤولة عن إدخال أيوني بوتاسيوم في حين إخراج ثلاثة أيونات من الصوديوم بهدف جعل الخلية تستريح، وهي توجد في البكتيريا والعتائق وكذلك الكائنات حقيقية النوى.

• إنزيم الأدينوسين ثلاثي الفوسفات من النوع V:
  • في الكائنات حقيقة النوى.
• الكاسيات المرتبط بإنزيم الأدينوسين ثلاثي الفوسفات ويتوفر في:
  • الكائنات بدائية النوى.
  • الكائنات حقيقية النوى.

النقل النشط الثانوي

هو المسؤول عن نقل المواد المذابة، وذلك بواسطة مبدأ عكس تدرج التركيز، حيث يحدث هذا الأمر بالتزامن مع قيامه بنقل مواد أخرى مذابة، ولكن وفقًا لاتجاه تدرج التركيز، وهو يُصنف بناءً على اتجاه نقل الجزئيات إلى الآتي:

• النقل المتوافق: فيه تتحرك مادتين معًا في نفس الاتجاه خلال النقل المشترك.
• النقل المتعاكس: يتحرك فيه مادة بالاتجاه المخالف للمادة الأخرى أثناء النقل المشترك.

أهمية النقل النشط

تكمن أهمية عملية النقل النشط التي تقوم بها الخلية في الأمور الآتية:

• المساهمة في تعزيز أداء العمليات الخلوية الرئيسة مثل عملية امتصاص الغذاء بالإضافة إلى عملية التخلص والقضاء على المركبات السامة.
• تحسين امتصاص المواد الحيوية، والكلور، والنترات.
• القضاء على المواد الكيميائية إلى جانب النفايات.
• المساعدة في نقل الفيتامينات والعناصر الغذائية وكذلك الأيونات داخل الكائنات الحية.
• المشاركة في امتصاص الأحماض العضوية، والسكريات، والأحماض الأمينية والأيونات غير العضوية لا سيما في الكائنات وحيدة الخلية.
• تعزيز العمليات الأيضية والتي من أبرزها امتصاص الجلوكوز.
• تكوين البروتون بفاعلية في الميتوكوندريا وأيضًا في البلاستيدات الخضراء.

أمثلة على النقل النشط

سنشير في النقاط التالية إلى أبرز الأمثلة عن عملية النقل النشط:

• قيام خلايا الدم البيضاء بمحاربة الأمراض والبكتيريا والميكروبات.
• إفراز الخلايا المختلفة للأنزيمات بالإضافة إلى الأجسام المضادة.
• انتقال الأحماض الأمينية من وإلى أمعاء الإنسان.
• حركة أيونات الكالسيوم التي تتم خارج العضلة القلبية.
• أداء الخلايا البالعة للكائنات الحية وحيدة الخلية لا سيما البكتيريا.

طرق أخرى للنقل داخل الخلية

لن تقتصر عملية نقل المواد داخل الخلية على النقل النشط، فهي من الممكن أن تتم بواسطة النقل غير النشط أو النقل الخلوي، ففي السطور التالية سوف نتحدث عنهما بالتفصيل:

النقل غير النشط

• يحدث النقل غير النشط على الأرجح في أغشية البلازما، وذلك لأنها تتسم بالنفاذية الاختيارية.
• حيث إنها تسمح بدخول بعض المواد إلى الخلية في حين أنها تمنع مواد أخرى من الخروج.
• فأغشية البلازما هي الوسيلة المسؤولة عن دعم الخلية وتعزيز قدرتها على حماية نفسها.
• ومن الجدير بالذكر أنه في النقل غير النشط تتجه المواد إلى الانتقال من المنطقة ذات التركيز المرتفع إلى المنطقة ذات التركيز المنخفض.
• كما أن المواد التي لديها وزن جزيئي صغير تنتشر وهي التي يمكنها أن تذوب في الدهون، فضلًا عن أنها قادرة على الانتقال من الأجزاء الكارهة للماء الموجودة في غشاء البلازما والدخول إلى أنسجة الجسم وأعضائه.
• فمن أبز المواد ذات الوزن الجزيئي الصغير والتي لا تمتلك شحنة وتتسرب بسهولة عبر الانتشار البسيط إلى الخلية ما يلي:
  • جزيئات الأكسجين.
  • ثاني أكسيد الكربون.
  • فيتامين E.
  • فيتامين K.
  • فيتامين A.
  • فيتامين D.

النقل الخلوي

• في عملية النقل الخلوي يتجه غشاء الخلية إلى الإحاطة بالكائن الدقيق ومن ثم ابتلاعه.
• فكما تتطلب الخلية القيام بتحريك الأيونات الصغيرة بواسطة الغشاء، فهي تتطلب أيضًا التخلص من الجزيئات الكبيرة.
• فبعض الخلايا من الممكن أن تبتلع الكائنات الحية التي تتسم بكونها أحادية الخلية مثل الخلايا الأكولة.
• حيث إنها تعد من أبرز أنواع خلايا الدم البيضاء، وهي المسؤولة عن جعل غشائها يبتلع الكائن الأصغر.

الفرق بين النقل النشط وغير النشط

إليكم في الجدول الآتي أبرز الفروقات بين عملية النقل النشط والنقل غير النشط في الخلية:

وجه المقارنة	النقل النشط	النقل غير النشط
التعريف	عملية تتحرك فيها الجزيئات من خلال غشاء الخلية وتتطلب ATP كما تكون حركتها عكس التركيز	عملية تتحرك فيها الجزيئات داخل الغشاء ومن خلاله ولا تتطلب ATP
طريقة نقل المواد	من المنطقة ذات التركيز المنخفض إلى المنطقة ذات التركيز المرتفع	من المنطقة ذات التركيز المرتفع إلى المنطقة ذات التركيز المنخفض
سرعة العملية	سريعة	بطيئة نسبيًا
الهدف من نقل المواد	نقل الجزئيات الكبيرة والبروتينات والأيونات والسكريات	نقل الجزئيات التي يمكنها الذوبان في الماء كالدهون والأكسجين والهرمونات وثاني أكسيد الكربون
الحاجة إلى حاملات بروتين	يتطلب حاملات بروتين	لا يتطلب حاملات بروتين
اتجاه النقل	النقل في اتجاه واحد	النقل في اتجاهين
الخصائص	يحتوي على خاصية النفاذية الاختيارية	لا يحتوي على خاصية النفاذية الاختيارية
العوامل المؤثرة	يتأثر بدرجة الحرارة وعملية التمثيل الغذائي	لا يتأثر بالحرارة ولا بالتمثيل الغذائي

خصائص الخلية

إن الخلية تمتلك مجموعة من الخصائص، ففي النقاط التالية سوف نذكرها لكم:

• هي الوحدة الرئيسية والتي لا غنى عنها لأي كائن هي.
• تحتوي على نواة حيث يوجد بها المادة الوراثية المسؤولة عن التكاثر والنمو.
• الجزء الداخلي فيها يشمل عضيات مختلفة كما يشمل نواة في السيتوبلازم حيث إنها محاطة بغشاء.
• يوجد فيها الميتوكوندريا وهي التي تنتج الطاقة المسؤولة عن بقاء الكائن على قيد الحياة.
• تساهم في التخلص من المواد غير المرغوب فيها في الجسم.

أنواع الخلايا

تنقسم الخلايا إلى نوعين، حيث إنهما يتمثلان في الآتي:

الخلايا بدائيات النواة

• لا يوجد فيها نواة، حيث إن المادة الوراثية تتشكل في السيتوبلازم.
• ويكون قطرها يتراوح من 0.1 إلى 0.5 ميكرومتر.
• بينما أنواع المادة الوراثية فيها هي DNA أو RNA.
• وتتكاثر بواسطة التكاثر اللاجنسي حيث تكون طريقة التكاثر هي الانشطار الثنائي.
• ومن أبرز الأمثلة عليها البكتيريا.

الخلايا حقيقيات النواة

• يوجد داخلها نواة حاملة للمادة الوراثية.
• ويبلغ قطرها ما يعادل من 10 إلى 100 ميكرومتر.
• ومن الأمثلة عليها النباتات والحيوانات والفطريات.
• وبالنسبة لطريقة تكاثرها فإنها تكون عبر التكاثر الجنسي.