الثلاثاء، 12 سبتمبر 2017

اسرار تنظيم نقل الخلوي


 تستوعب الخلايا موادًا من البيئة مثل الأكسجين وموادًا غذائية مختلفة. وتطلق اليها موادًا مختلفة مثل ثاني أكسيد الكربون.


يتم انتقال المواد من خلال غشاء الخلية* بطرق مختلفة إحداها هو


الانتشار.


الانتشار ليس تفاعلاً كيميائياً 

الانتشار هو عملية غير فعالة, أي انها تحدث من تلقاء نفسها وبدون حاجة الى بذل طاقة.

* يحدث انتقال المواد في عملية الانتشار عن طريق طبقة الفوسفولبيدات

الانتشار هو انتقال مواد باتجاه منحدر تراكيز, أي من مكان فيه تركيز المواد مرتفع الى مكان تركيز المواد فيه منخفض. تستمر عملية الانتشار الى أن تتوزع جزيئات المادة بشكل متساو, أي وضع  تتساوى في التركيز ،


في جسم الإنسان أيضاً, بعض المواد المنتقلة من الدم الى خلايا الجسم وبالاتجاه المعاكس تنتقل بعملية الانتشار.

على سبيل المثال. ينتقل الأكسجين من الدم وتركيزه فيه مرتفع الى الخلايا وفيها تركيزه منخفض وكذلك ينتقل ثاني أكسيد الكربون من الخلايا الى الشعيرات الدموية.


ينتقل الأكسجين بالنتشار من الدم وتركيزه فيه مرتفع نسبياً الى الخلية التي تركيزه فيها منخفض نسبياً. لماذا يبقى تركيز الأكسجين في الخلية منخفضاً على الرغم من الاستيعاب الدائم من الدم ولا تحدث مساواة للتراكيز؟


لانها يُستهلك الأكسجين الداخل الى الخلايا في عملية التنفس الخلوي بدون توقف ويتحول الى مواد أخرى. لذلك يكون تركيز الأكسجين داخل الخلية دائماً أقل من تركيزه في الدم. أي أنه يتكون منحدر تراكيز دائم للأكسجين بين الدم والخلايا.






انتقال المادة بعكس منحدر تراكيزها من مكان تركيزها فيه منخفض خارج الخلية الى مكان تركيزها فيه مرتفع داخل الخلية.

هذا الانتقال ليس انتشاراً انما عملية نقل نشط ،

النقل النشط

كيف تعمل الية نقل المواد ضد منحدر تركيزها مثل انتقال أيونات البوتاسيوم يتم ضد منحدر تراكيزها, أي من تركيز منخفض لتركيز مرتفع


عمليات النقل النشط تحدث بواسطة المضخات
المضخات عبارة عن نوع من النواقل التي تنقل المواد من تركيز منخفض الى تركيز مرتفع.

عمليات النقل النشط التي تتم بمساعدة مضخات, تتسبب عمليات النقل النشط الى فرق بتراكيز مواد مختلفة بين الخلية وبيئتها. بمعنى انها تؤدي الى حالة فيها تركيز مواد خارج الخلية أعلى أو أقل من تركيزها داخل الخلية.

مضخة صوديوم - بوتاسيوم.
هذه المضخة والموجودة في اغشية كل الخلايا الحيوانية, تنقل الصوديوم من الخلايا للخارج وبوتاسيوم الى داخل الخلايا, وذلك ضد منحدر التراكيز.




جزيئات كبيرة كالبروتينات او جزيئات أكبر لا يمكنها الانتقال من خلال غشاء الخلية بطرق الانتقال بنقل الانتشار و نقل النشط  . ولكن يمكن أن يحدث انتقال لها الى الخلية بطريقة تسمى

 ادخال خلوي 

او من الخلية لخارجها بطريقة تسمى

 اخراج خلوي

وكما النقل النشط لذي يتم بمساعدة مضخات تبذل طاقة, فإن حدوث هذه العمليات ادخال خلوي وإخراج خلوي  يتطلب بذل طاقة.

بذل الطاقة هي المشترك بين عملية النقل النشط, الذي يتم بواسطة مضخات, وبين النقل النشط في عمليات الإدخال والإخراج الخلوي بواسطة حويصلة تكونت من تجويف
في غشاء الخلية وتحركت لداخل او لخارج الخلية

________________
من اين تأتي هذه الطاقة 

بأن داخل كل الخلايا مئات الآلات  جسيمات النانوية و محرك جزيئي 
تقوم هذه الآلات الجزيئية نانوية الحجم بمهام مثل تحطيم الغذاء، وبناء بروتينات جديدة، وتقلُّص العضلات، فهي تؤدي كل المهام الصغيرة التي تسمح لجسدك بالنمو والعمل! 

إحدى أهم تلك الآلات الموجودة في الخلايا هي الإنزيمات (enzyme)، المعروفة بمحفّز أدينوزين ثلاثي الفوسفات (adenosine triphosphate) أو اختصاراً ATP. يُصنّع هذا المُحفز الـ ATP، الذي يُغذي كل الآلات الجزيئية الأخرى، ويُمكن تحطيم الـ ATP إلى أدينوزين ثنائي الفوسفات (adenosine diphosphate) أو اختصاراً ADP، وبعدها إلى الفوسفات ليُحرر الطاقة
مُحفز الـ ATP هو مجرد واحدة من بين العديد من الآلات الجزيئية التي تعمل داخل جسدك الآن؛ 
المصدر: https://nasainarabic.net/education/articles/view/molecular-motor


عملية ادخال  و اخراج الخلوي

كيفية النقل الضخم:



ينغمد الغشاء الخلوي ليأخذفي الإنخفاض المتكونمواد من الوسط المحيط ، ثم يقتطع الجزء المنغمد من داخل الغشاء الخلوي ، ليكون حويصلة داخل السيتوبلازم تحتوي على المادة المأخوذة. وتتمز هذه الطريقة إلى طرز مختلفة ، هي: الإقتطاع الخلوي والرشف الخلوي والبلعمة الخلوية.

1- الإقتطاع الخلوي: وفيه يقتطع جزء من سيتوبلازم الخلية بما يحتويه من مكونات معينة لينتقل إلى خلية أخرى ، مثال ذلك ما يحدث بين الخلايا الإندوثيلية الشبكية وخلايا الدم المبكرة في نخاع العظم. ففي هذه الحالة تأخذ خلايا الدم المبكرة مادة الفيرتين إلى داخلها مع جزء من مادة سيتوبلازم الخلايا الإندوثيلية الشبكية.

2- الرشف الخلوي: في هذه العملية ينغمد الغشاء الخلوي ليأخذ كمية قليلة من المادة السائلة من الوسط المحيط ، ثم ينقطع الجزء المنغمد من الغشاء الخلوي ليكون حويصلة تحتوي على المادة السائلة المأخوذة. وتتجه الحويصلة إلى عمق السيتوبلازم حيث تتحد مع إحدى الليزوسومات لتكون جسما يعرف بإسم "حويصلة الرشف الخلوي" ، وتقوم إنزيمات التحليل في الليزوسومة بهضم المادة السائلة المرتشفة.

3- البلعمة الخلوية: في هذه العملية تكون الخلية إمتدادات إصبعية الشكل (أقداما كاذبة) لكي تأخذ إلى داخلها مواد صلبة كبيرة نسبيا من الوسط المحيط ، حيث تكون الأقدام الكاذبة حيوصلة تحتوي على المادة المأخوذة ، وتتجه هذه الحويصلة إلى عمق السيتوبلازم ، وتتحد مع إحدى الليزوسومات ، لكي تكون جسما يعرف بإسم (جسم بلعمي مخالف).



تصميم في المادة الحية وغير الحية


ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق