النقل النشط هو عملية بيولوجية تستثمر فيها الخلية كمية كبيرة من الطاقة لنقل مادة موجودة في وسط الخلية. يحدث هذا النوع من النقل مقابل تدرج التركيز ، أي من المكان الذي يحتوي على أقل تركيز إلى المكان الذي يحتوي على أعلى تركيز للمادة المعنية. المواد المنقولة مع إنفاق الطاقة عادة ما تكون أكبر من تلك التي يتم نقلها بشكل سلبي ، من بينها أيونات البوتاسيوم والحديد والصوديوم والكالسيوم والهيدروجين وغيرها ، بالإضافة إلى السكريات و أحماض أمينية.
الأكثر شهرة بين وسائل النقل النشطة هو ما يحدث في المكالمة مضخة الصوديوم والبوتاسيوم. يمكن العثور على هذه المضخة في جميع خلايا الكائنات الحية وهذه المضخة هي التي تولد نبضات عصبية للجهاز العصبي للفرد. تضمن مضخة الصوديوم والبوتاسيوم الحفاظ على الاختلافات في التركيز بين أيونات الصوديوم والبوتاسيوم عبر غشاء الخلية. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يتحكم أيضًا في حجم الخلية ، ولولا هذا التحكم لكانت العديد من الخلايا شديدة الانكسار بحيث تنفجر.
تهدف مضخة الصوديوم والبوتاسيوم إلى زيادة تركيز أيونات الصوديوم (Na +) خارج الخلية وأيونات البوتاسيوم (K +) داخل الخلية. عادةً ما يكون تركيز أيون الصوديوم مرتفعًا بالفعل خارج الخلية ويكون تركيز أيون البوتاسيوم مرتفعًا بالفعل داخل الخلية. من المتوقع أن تدخل أيونات الصوديوم وتغادر أيونات البوتاسيوم الخلية ، لكن هذا ليس هو الحال ، حيث يحدث النقل مقابل تدرج التركيز.
- دورة تعليمية شاملة مجانية عبر الإنترنت
- دورة مجانية لتعلم الأطفال ومكتبة الألعاب عبر الإنترنت
- دورة مجانية على الإنترنت لألعاب الرياضيات في تعليم الطفولة المبكرة
- دورة ورش عمل ثقافية تربوية مجانية عبر الإنترنت
يؤدي إرسال هذه الأيونات باستمرار داخل وخارج الخلية إلى استهلاك الخلية للطاقة في شكل ATP (أدينوسين ثلاثي الفوسفات أو أدينوسين ثلاثي الفوسفات). مع كل تنشيط لمضخة الصوديوم والبوتاسيوم ، ترتبط ثلاثة أيونات الصوديوم بالبروتين الناقل. تعمل الطاقة التي يوفرها ATP على تغيير شكل البروتين وبالتالي تفضل خروج أيونات الصوديوم. في الوقت نفسه ، يرتبط اثنان من أيونات البوتاسيوم بالبروتين الذي يعود إلى شكله الأصلي عندما يفكك ATP نفسه وهذا يدفع أيونات البوتاسيوم إلى داخل الخلية.
بالإضافة إلى مضخة الصوديوم والبوتاسيوم ، هناك العديد من وسائل النقل النشطة الأخرى التي تحدث في أجسامنا. من بينها نقل الجلوكوز من خلايا الأمعاء إلى الدم بعد هضم الكربوهيدرات.
يمكن أن يتسبب ضعف النقل الغشائي في حدوث حالة تسمى التليف الكيسي. إنه مرض بشري موروث ، ينتج عن مشاكل في الجين الموجود على الكروموسوم 7 ، الذي يتحكم في تخليق البروتين. CFTRوهو المنظم لنقل أيونات الكلوريد والماء عبر الرئة وأغشية الخلايا المعوية. يتسبب نقص هذا البروتين في تراكم المخاط في الأمعاء والرئتين ، مما يسبب عدة أعراض لدى المريض ، من بينها سوء التغذية بسبب عدم كفاءة امتصاص المغذيات في الأمعاء ، وصعوبات التنفس ، والالتهابات جرثومي.
نادرًا ما يصل الأشخاص المصابون بهذا الشكل من المرض إلى سن الثلاثين. هذا الجين الموجود على الكروموسوم 7 قابل للتغيير للغاية ، مع اكتشاف ما لا يقل عن 900 طفرة تسببت في المرض ، وبالتالي يمكن أن تختلف الأعراض بشكل كبير بين المرضى. سيصاب الطفل بالتليف الكيسي فقط إذا ورث الجين المعيب من كلا الوالدين ، وهذا يحدث في 1 من كل 29 شخصًا.
دينيسيل نويزا ألين فلوريس بورجيس
عالم أحياء وماجستير في علم النبات
تم إرسال كلمة المرور إلى بريدك الإلكتروني.