طرق النقل في الخلية

طرق النقل في الخلية

النقل غير النشط

النقل غير النشط، أو النقل اللافاعل، أو النقل السلبيّ، أو الانتشار السلبيّ (بالإنجليزية: Passive Transport) جميعها مصطلحات تُعبّر عن أحد الأنواع الرئيسيّة للنقل في الخليّة، وتمثل الصفة الرئيسيّة للنقل غير النشط في الخليّة عدم حاجته للطاقة أيّ أنّ المواد تنتقل بين جانبي الغشاء الخلويّ دون الحاجة إلى استهلاك الطاقة، وفيه تنتقل العناصر عبر الغشاء الخلويّ إلى الخليّة أو خارجها من منطقة التركيز العالي لهذه العناصر إلى منطقة التركيز المنخفض، ويتمّ تقسيم هذا النوع من النقل إلى ثلاثة أنواع رئيسيّة بحسب طبيعة المادة المنقولة.[١] وفي ما يأتي توضيح لهذه الأنواع:


الانتشار البسيط

الانتشار البسيط (Simple diffusion) أحد أنواع النقل غير النشط التي لا تحتاج إلى أيّ مساعدة أخرى للانتقال بين جانبي الغشاء الخلويّ، وتعتمد اعتمادًا كليًّا على تركيز المادّة بين جانبي الغشاء؛ حيثُ ينتقل المذاب من الجانب ذات التركيز الأعلى إلى الجانب ذات التركيز المنخفض، مع وجود بعض العوامل التي تؤثر في سرعة الانتشار مثل الحرارة، والذائبيّة، والحجم، والتركيز، ومن الأمثلة على العناصر التي تنتقل بهذه الطريق في الجسم الغازات مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون.[٢]


مع استمرار انتقال العناصر من التركيز العالي إلى التركيز المنخفض يتساوى التركيز بين جانبي الغشاء، وفي هذه الحالة لا تتوقف حرك العناصر وإنّما تصبح حركة الانتقال بين الجانبين متساوية، وهو ما يؤدي إلى تماثل التركيز في الجانبين، وتُعرَف هذه الحالة بالاتزان (Equilibrium).[٣]


الانتشار المسهّل

الانتشار المسهّل (Facilitated diffusion) أو الميسّر، أو النقل المسهّل (Facilitated transport) تحتاج العناصر في هذا النوع من النقل غير النشط إلى بروتينات تتموضع ضمن الغشاء الخلويّ لمساعدتها على الانتقال بين جانبي الغشاء؛ وتمثل هذه البروتينات شكل أسطوانيّ مجوّف يسمح للعناصر التي تحدّ خواصها الفيزيائيّة والكيميائيّة من قدرتها على عبور الغشاء الخلويّ من عبور الغشاء من خلاله.[٤]


ويعتمد مبدأ عبور هذه العناصر على التركيز بين جانبي الغشاء أيضًا، ويُساهم هذا النوع من النقل في العديد من الوظائف الحيويّة في الجسم مثل انتقال السكّر، والأحماض الأمينيّة، والأملاح.[٤]


الخاصية الأسموزية

التناضح أو الخاصيّة الأسموزيّة (Osmosis) هي الطريقة التي تُعبّر عن انتقال الماء بين جانبي الغشاء الخلويّ، ومثل باقي أنواع النقل غير النشط فإنّ جهة الانتقال تعتمد على منطقة التركيز الأعلى فينتقل الماء من المنطقة ذات الكثافة المائية المرتفعة أي منخفضة نسبة العناصر المذابة في الماء إلى المنطقة ذات الكثافة المائية المنخفضة ذات التركيز العاليّ من العناصر المذابة، وتكون العناصر المذابة في هذه الحالة ذات خصائص لا تسمح لها من عبور الغشاء الخلويّ.[٥]


في ما يأتي جدول يلخّص الفروقات بين أنواع النقل غير النشط المخلتفة:[١]
المقارنة
الانتشار البسيط
الانتشار المسهّل
الخاصية الأسموزية
الحاجة للطاقة
لا
لا
لا
النواقل البروتينة
لا
نعم
لا
اتجاه الحركة
كلا الاتجاهين
كلا الاتجاهين
كلا الاتجاهين
عناصر تنتقل بهذه الطريقة
الماء، الأكسجين، اليوريا
الجلوكوز، الأحماض الأمينيّة، الحديد
الماء


النقل النشط

النقل النشط (بالإنجليزية: Active transport) يعتمد على الطاقة ويهدف إلى نقل العناصر المذابة من أحد جانبي الغشاء الخلويّ إلى الجانب الأخرى، وقد يكون هذا الانتقال من منطقة التركيز العالي إلى التركيز المنخفض أو من التركيز المنخفض إلى التركيز العالي بحسب حاجة الخليّة للعناصر المنقولة، وفي حال انتقال العناصر عكس تدرج التركيز فتحتاج في هذه الحالة إلى بروتينات خاصّة تتموضع على الغشاء الخلويّ وتُعرَف بالبروتينات الحاملة (Carrier proteins) لحمل العناصر وضمان عبورها من الغشاء الخلويّ،[٦]


ومن الأمثلة على هذا النوع من النقل امتصاص الأحماض الأمينيّة من الأمعاء.[٧] يُشار أنّ الطاقة التي يتمّ استهلاكها في هذا النوع من النقل يتمّ الحصول عليها من الأدينوسين ثلاثيّ الفوسفات (Adenosine triphosphate) واختصارًا ATP، وهو مصدر الطاقة الرئيسيّ في الأجسام الحيّة.[٨]

فيما يأتي جدول يوضّح الفروقات الرئيسيّة بين النقل النشط والنقل غير النشط:[٩]


الفروقات
النقل النشط
النقل غير النشط
الحاجة للطاقة
نعم
لا
اتجاه الانتقال
كلا جانبي الغشاء الخلوي
كلا جانبي الغشاء الخلوي
الانتقال بحسب التركيز
لا يعتمد على التركيز
من التركيز العالي إلى التركيز المنخفض
العناصر المنقولة
العناصر المذابة
العناصر المذابة والماء


النقل الخلوي الكلي

النقل الخلويّ الكليّ (بالإنجليزية: Bulk transport) أو النقل الحويصليّ (Vesicular Transport) أحد أنواع النقل المهمّة في الخليّة والتي تتمّ بين أجزاء الخليّة المختلفة أو بين الخلايا، وفيه يتمّ إحاطة العناصر المراد نقلها بحويصلة تشبه في تركيبها الغشاء الخلويّ حتى الوصول إلى الوجهة المراد نقل العناصر إليها.[١٠]


تعتمد الخلايا على هذا النوع من النقل لنقل العناصر الكبيرة في الجسم أو مجموعة من العناصر الصغيرة في آن واحد، ويحتاج هذا النوع من النقل إلى الطاقة أيضًا، ومن أوضح الأمثلة عليه نقل الأجسام الممرضة إلى داخل خلايا الدم البيضاء أو الخلايا الخلية البلعمية الكبيرة (Macrophages)، ويُشار أنّ هذا النوع من النقل ينقسم إلى نوعين رئيسيين بحسب وجهة الانتقال،[١١] وفي ما يأتي توضيح لكل منهما:


الإدخال الخلوي

الإدخال الخلويّ (Endocytosis) يمثل النقل الخلويّ الكليّ من خارج الخليّة إلى داخلها عبر حويصلات خاصّة مثل العناصر المغذية للخليّة، أو بلع الخلايا المناعيّة للعناصر المؤذية للتخلّص منها، وينقسم هذا النوع من النقل بدوره إلى نوعين رئيسيين،[١٢] نبيّنهما في ما يأتي:


الشرب الخلوي

الشرب الخلويّ (Pinocytosis) يمثل انتقال مجموعة من العناصر إلى داخل الخلايا مثل الماء وبعض العناصر المغذية، ويدرج ضمن هذا النوع نوع فرعيّ يُعرَف بالإدخال الخلويّ المتواسط بالمستقبل (Receptor-mediated endocytosis) وفيه يحتاج العنصر المنقول إلى وجود مستقبل خاص على سطح الخليّة للسماح له بالدخول مثل انتقال عنصر الكوليسترول إلى داخل الخلايا.[١٢]


الأكل الخلوي

الأكل الخلويّ أو البلعمة (Phagocytosis) يختص بنقل العناصر الكبيرة مثل خلايا كاملة أو باقية خلايا ميتة كالذي يحدث من قِبَل الخلايا المناعيّة.[١١]


الإخراج الخلوي

الإخراج الخلويّ (Exocytosis) وهو النقل الحاصل للعناصر الكبيرة من داخل الخليّة إلى خارجها مثل نقل الإنزيمات الهاضمة من خلايا المعدة إلى تجويف المعدة للمساعدة على هضم الطعام،[١٣]


يتمّ في هذه الحالة إحاطة العناصر المراد نقلها إلى خارج الخليّة بحويصلة تشبه في تركيبها تركيب الغشاء الخلويّ، وعند الوصول إلى الغشاء الخلويّ تندمج الحويصلة بالغشاء الخلويّ وتدفع العناصر التي بداخلها إلى خارج الخليّة، وتحتاج هذه العمليّة للطاقة، وتُستخدم هذه العمليّة في العديد من خلايا الجسم مثل الخلايا المنتجة للهرمونات، وللتواصل بين الخلايا، والخلايا العصبيّة.[١٤]


ملخص المقال

بسبب تنوّع خواص العناصر التي يحتاجها الجسم في العمليّات الحيويّة؛ توجد عدّة طرق لنقل هذه العناصر داخل الخلايا وفي ما بين الخلايا، وتنقسم عمليّات النقل في الخلايا إلى ثلاثة أنواع رئيسيّة لكل منها تفرعاتها الخاصة منها النقل غير النشط الذي لا يحتاج للطاقة وينقسم إلى الانتشار البسيط الذي يعتمد على انتقال العناصر بين الغشاء الخلويّ بناءً على تركيزها فقط ودون الحاجة للطاقة.

والانتشار المسهّل الذي يعتمد على بروتينات خاصة لنقل العناصر دون طاقة، والخاصية الأسموزية التي تتمّ من خلالها موازنة تركيز الماء في الجسم وبين الخلايا ومحيطها، هناك أيضًا النقل النشط الذي يعتمد على الطاقة وعلى بروتينات خاصة لنقل العناصر، وأخيرًا النقل الكليّ أو الحويصليّ.

المراجع

  1. ^ أ ب "Passive Transport", courses.lumenlearning, Retrieved 2/9/2021. Edited.
  2. "Simple diffusion- definition, principle, examples, applications", microbenotes, Retrieved 2/9/2021. Edited.
  3. "Diffusion - Advanced", ck12, Retrieved 2/9/2021. Edited.
  4. ^ أ ب "Facilitated Transport", bio.libretexts, Retrieved 2/9/2021. Edited.
  5. "Osmosis", bio.libretexts, Retrieved 3/9/2021. Edited.
  6. "Active Transport", courses.lumenlearning, Retrieved 3/9/2021. Edited.
  7. "Examples of Active Transport in Plants and Animals", examples.yourdictionary.com, Retrieved 3/9/2021. Edited.
  8. "Active transport review", khanacademy, Retrieved 3/9/2021. Edited.
  9. "Active and Passive Transport - Its Difference", byjus, Retrieved 3/9/2021. Edited.
  10. "The Mechanism of Vesicular Transport", .ncbi.nlm.nih, Retrieved 3/9/2021. Edited.
  11. ^ أ ب "Bulk transport", khanacademy, Retrieved 3/9/2021. Edited.
  12. ^ أ ب "Endocytosis ", technologynetworks, Retrieved 3/9/2021. Edited.
  13. "What are vesicles, and how do they work", medicalnewstoday, Retrieved 3/9/2021. Edited.
  14. "A Definition and Explanation of the Steps in Exocytosis", thoughtco, Retrieved 3/9/2021. Edited.
195 مشاهدة
Top Down