النقل النشط ما الذي يتكون منه النقل الأولي والثانوي

ال النقل النشط هو نوع من النقل الخلوي تنتقل من خلاله الجزيئات الذائبة عبر غشاء الخلية ، من منطقة يوجد فيها تركيز منخفض من المواد المذابة إلى منطقة يكون تركيزها فيها أكبر.

ما يحدث بشكل طبيعي هو أن الجزيئات تتحرك من الجانب حيث تتركز معظمها في اتجاه الجانب حيث تكون أقل تركيزًا ؛ هو ما يحدث تلقائيًا دون استخدام أي طاقة في هذه العملية. في هذه الحالة يقال أن الجزيئات تتحرك لصالح التدرج التركيز.

في المقابل ، في النقل النشط ، تتحرك الجسيمات ضد التدرج المركب ، وبالتالي تستهلك الطاقة من الخلية. تأتي هذه الطاقة عادة من أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP).

في بعض الأحيان يكون للجزيئات الذائبة تركيز أعلى داخل الخلية عن الخارج ، لكن إذا احتاج الكائن الحي إليها ، يتم نقل هذه الجزيئات إلى الداخل بواسطة بعض بروتينات النقل الموجودة في غشاء الخلية.

مؤشر

• 1 ما هو النقل النشط؟?
• 2 النقل النشط الأساسي
• 3 النقل النشط الثانوي
  • 3.1 النقل المشترك
• 4 الفرق بين الإفراز والنقليات النشطة
• 5 المراجع

ما هو النقل النشط؟?

لفهم مكونات النقل النشط ، من الضروري فهم ما يحدث على جانبي الغشاء الذي يحدث من خلاله النقل..

عندما تكون المادة بتركيزات مختلفة على جوانب متقاربة من الغشاء ، يقال أن هناك تدرج تركيز. نظرًا لأن الذرات والجزيئات يمكن أن يكون لها شحنة كهربائية ، فيمكن أيضًا تكوين التدرجات الكهربائية بين الأجزاء الموجودة على جانبي الغشاء.

هناك فرق في الإمكانات الكهربائية في كل مرة يكون هناك فصل صافي للشحنات في الفضاء. في الواقع ، غالبًا ما يكون للخلايا الحية ما يسمى بإمكانية الغشاء ، وهو الفرق في الإمكانات الكهربائية (الجهد) عبر الغشاء ، والذي يحدث بسبب التوزيع غير المتكافئ للشحنات..

التدرجات شائعة في الأغشية البيولوجية ، ولهذا السبب غالبًا ما يستغرق إنفاق الطاقة لتحريك جزيئات معينة ضد هذه التدرجات.

يتم استخدام الطاقة لنقل هذه المركبات من خلال البروتينات التي يتم إدخالها في الغشاء وتعمل كوحدات نقل.

إذا أدخلت البروتينات جزيئات ضد تدرج التركيز ، فهي وسيلة نقل نشطة. إذا كان نقل هذه الجزيئات لا يحتاج إلى طاقة ، يُقال إن النقل يكون سلبياً. اعتمادًا على مصدر الطاقة ، يمكن أن يكون النقل النشط أوليًا أو ثانويًا.

النقل النشط الأساسي

النقل النشط الرئيسي هو الذي يستخدم مباشرة مصدر الطاقة الكيميائية (على سبيل المثال ، ATP) لتحريك الجزيئات عبر غشاء ضد التدرج.

من أهم الأمثلة في علم الأحياء لتوضيح آلية النقل النشط الأولية هذه مضخة الصوديوم والبوتاسيوم الموجودة في الخلايا الحيوانية والتي تعد وظيفتها ضرورية لهذه الخلايا.

مضخة الصوديوم والبوتاسيوم عبارة عن بروتين غشائي ينقل الصوديوم خارج الخلية والبوتاسيوم إلى الخلية. للقيام بهذا النقل ، تحتاج المضخة إلى طاقة من ATP.

النقل النشط الثانوي

النقل النشط الثانوي هو الذي يستخدم الطاقة المخزنة في الخلية ، وهذه الطاقة تختلف عن ATP ومن هنا تميزها بين نوعي النقل.

تأتي الطاقة المستخدمة بواسطة النقل النشط الثانوي من التدرجات الناتجة عن النقل النشط الأولي ، ويمكن استخدامها لنقل جزيئات أخرى ضد تدرجات تركيزها..

على سبيل المثال ، عن طريق زيادة تركيز أيونات الصوديوم في الفضاء خارج الخلية ، بسبب تشغيل مضخة الصوديوم والبوتاسيوم ، يتم إنشاء التدرج الكهروكيميائي عن طريق فرق تركيز هذا الأيون على جانبي الغشاء.

في ظل هذه الظروف ، تميل أيونات الصوديوم إلى التحرك لصالح تدرج تركيزها وستعود إلى داخل الخلية من خلال البروتينات الناقلة.

شارك في الناقلات

هذه الطاقة من التدرج الكهروكيميائي للصوديوم يمكن استخدامها لنقل المواد الأخرى ضد التدرجات الخاصة بهم. ما يحدث هو نقل مشترك ويتم تنفيذه بواسطة بروتينات نقل تسمى ناقلات مشتركة (لأنها تنقل عنصرين في وقت واحد).

مثال على أحد العوامل المشتركة في النقل هو بروتين تبادل الصوديوم والجلوكوز ، الذي ينقل كاتيونات الصوديوم لصالح الانحدار ، ويستخدم بدوره هذه الطاقة لإدخال جزيئات الجلوكوز في مقابل التدرج. هذه هي الآلية التي يدخل بها الجلوكوز الخلايا الحية.

في المثال السابق ، يتحرك البروتين المشارك في نقل العناصر في نفس الاتجاه (إلى الداخل الخلوي). عندما يتحرك كلا العنصرين في نفس الاتجاه ، فإن البروتين الذي ينقلهما يسمى البساط.

ومع ذلك ، يمكن للناقلين المشتركين حشد المركبات في اتجاهين معاكسين ؛ في هذه الحالة ، يُطلق على البروتين الحامل اسم antporter ، على الرغم من أنه يُعرف أيضًا باسم المبادلات أو الناقلات المضادة.

مثال على أحد مضادات الحموضة هو مبادل الصوديوم والكالسيوم ، الذي ينفذ واحدة من أهم العمليات الخلوية لإزالة الكالسيوم من الخلايا. هذا يستخدم طاقة تدرج الصوديوم الكهروكيميائي لتعبئة الكالسيوم خارج الخلية: يخرج واحد من الكالسيوم لكل ثلاثة كاتيونات صوديوم تدخل.

الفرق بين الإفراز و النقل النشط

خروج الخلايا هو آلية هامة أخرى للنقل الخلوي. وتتمثل مهمتها في طرد المادة المتبقية من الخلية إلى السائل خارج الخلية. في حالة خروج الخلايا عن طريق الحويصلات.

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين خروج الخلايا والانتقال النشط في أن الجسيمات المراد نقلها يتم لفها في هيكل محاط بغشاء (الحويصلة) ، والذي يدمج مع غشاء الخلية لإطلاق محتوياته إلى الخارج..

في النقل النشط ، يمكن نقل العناصر المراد نقلها في كلا الاتجاهين ، الداخل أو الخارج. في المقابل ، ينقل إفراز الخلايا محتوياته إلى الخارج فقط.

أخيرًا ، يشتمل النقل النشط على البروتينات كوسيلة للنقل ، وليس الهياكل الغشائية كما هو الحال في الطرد.

مراجع

1. Alberts، B.، Johnson، A.، Lewis، J.، Morgan، D.، Raff، M.، Roberts، K. & Walter، P. (2014). البيولوجيا الجزيئية للخلية (الطبعة السادسة). علوم الطوق.
2. كامبل ، ن. وريس ، ج. (2005). علم الاحياء (2nd ed.) بيرسون التعليم.
3. Lodish، H.، Berk، A.، Kaiser، C.، Krieger، M.، Bretscher، A.، Ploegh، H.، Amon، A. & Martin، K. (2016). بيولوجيا الخلية الجزيئية (الطبعة الثامنة). دبليو إتش فريمان وشركاه.
4. Purves، W.، Sadava، D.، Orians، G. & Heller، H. (2004). الحياة: علم الأحياء (الطبعة السابعة). سيناور أسوشيتس و دبليو إتش فريمان.
5. Solomon، E.، Berg، L. & Martin، D. (2004). علم الاحياء (الطبعة 7) Cengage التعلم.