تلعب الأشكال السلبية والفعالة لنقل الجزيئات عبر الغشاء دورًا بيولوجيًا مهمًا لجميع الأنواع الحية.
التناضح والنقل النشط هما نوعان من العمليات التي تتحرك فيها الجسيمات المشحونة عبر الغشاء. هذه العمليات ضرورية للحفاظ على توازن الماء والتوازن في الجسم.
الوجبات السريعة الرئيسية
- التناضح هو عملية سلبية لا تتطلب أي مدخلات طاقة ، بينما يتطلب النقل النشط طاقة لتحريك المواد ضد تدرج التركيز.
- يتضمن التناضح على وجه التحديد حركة جزيئات الماء ، بينما يشمل النقل النشط مواد مختلفة مثل الأيونات والجزيئات.
- يوازن التناضح تركيز الذائبة على جانبي الغشاء ، بينما يحافظ النقل النشط على تركيزات مختلفة.
التناضح مقابل النقل النشط
التناضح هو المصطلح العلمي الذي يصف حركة جزيئات الماء من منطقة ذات تركيز أعلى إلى منطقة ذات تركيز أقل ، ولا تتطلب طاقة. النقل النشط هو حركة المواد المذابة من منطقة تركيز منخفضة إلى أعلى ، والطاقة مطلوبة.
في التناضح ، تنتقل جزيئات الماء من مستوى أعلى إلى مستوى تركيز أقل. تضمن هذه العملية أنها تعادل تركيز المذاب على كلا الطرفين. يضمن التناضح وجود توازن.
هناك قدر صافٍ من الضغط اللازم للجزيئات للتحرك عبر الغشاء شبه المنفذ. يُعرف هذا المقدار الصافي من الضغط بالضغط الاسموزي.
في النقل النشط، تتحرك الجسيمات من المستوى الأدنى إلى المستوى الأعلى من التجمع. ويستخدم النقل النشط من قبل الخلايا لجمع الجسيمات المطلوبة بشدة من الأحماض الأمينية وجزيئات الجلوكوز.
عندما يتم تصنيع ATP ، تسمى العملية النقل الأساسي النشط. يستخدم النقل النشط الطاقة التي يتم إطلاقها أثناء التنفس.
جدول المقارنة
| معلمات المقارنة | تناضح | النقل النشط |
|---|---|---|
| التّركيز | تنتقل الجزيئات من تركيز أعلى إلى تركيز منخفض | تنتقل الجسيمات من التركيزات المنخفضة إلى التركيزات الأعلى. |
| حركة | في التناضح ، تتحرك جزيئات الماء عبر غشاء شبه منفذ. | في النقل النشط ، تتحرك المواد المذابة عبر الغشاء. |
| الطاقة | التناضح لا يتطلب طاقة | يتطلب النقل النشط الطاقة من خلال التنفس. |
| تدرج التركيز | في التناضح ، تتحرك الجزيئات أسفل التدرج. | في النقل النشط ، يتحرك المذاب عكس التدرج. |
| توازن | التناضح يحافظ على التوازن. | النقل النشط لا يحافظ على التوازن. |
ما هو التناضح؟
تم تقديم مصطلح التناضح (التناضح الآن) بواسطة الكيميائي البريطاني توماس جراهام ، في عام 1854. في علم الأحياء ، حركة جزيئات الماء عبر طبقة مسامية نسبيًا هي التناضح.
في التناضح ، تكون الحركة دائمًا من محلول به تركيز مرتفع من جزيئات الماء إلى منطقة منخفضة من جزيئات الماء.
يسمح الغشاء المنفصل جزئيًا أو الغشاء القابل للنفاذ بشكل انتقائي للجزيئات الانتقائية بالمرور عبره. تمر جزيئات الماء في كلا المنطقتين.
ما هو تركيز الماء الأعلى والأقل؟
يشير تشبع الماء العالي في التناضح إلى محلول سكروز مخفف ، ويشير التركيز الأقل إلى محلول سكروز مركز.
إحاطة الخلية النباتية بمحلول يحتوي على تركيز أعلى من جزيئات الماء ، يدخل الماء إلى الخلية ويسبب أن تكون الخلية منتفخة (ثابتة).
يساعد Turgid الساق على البقاء منتصبة. إحاطة الخلية النباتية بمحلول يحتوي على تركيز أقل من جزيئات الماء ، يترك الماء الخلية ويصبح رخوًا (ناعمًا).
عندما تتراخى الخلايا الجذعية ، فإنها تقلل من ضغط التمزق في الجذع وتسبب الذبول. إذا كان التركيز مشابهًا ، فهناك تدفق صافٍ للمياه حول الخلية من خلال الغشاء المنفذ جزئيًا.
التناضح في الخلايا الحيوانية:
التناضح هو الوسيلة الأساسية لنقل الماء إلى الخلايا. التناضح له أهمية أساسية في الكائنات الحية. فهو يؤثر على توزيع العناصر الغذائية ويطلق النفايات الأيضية، مثل اليوريا.
يعتبر التناضح ضروريًا لامتصاص الماء والمعادن في النباتات والحيوانات والكائنات الحية الأخرى. إذا غطست أصابعك لفترة طويلة في الماء ، فسيتم تقليمها. إنه تفاعل تناضح حيث يمتص الأقرب الماء ويتمدد.
ما هو النقل النشط؟
في النقل النشط ، تتعارض المواد المذابة مع تدرج الجماعة. لكي يحدث النقل النشط بسلاسة ، فإن الطاقة ضرورية.
تمر المواد المذابة عبر مدى التركيز البسيط إلى حد التركيز المتضخم. إنها عملية تستخدمها الخلايا لجمع الجزيئات الضرورية.
اقترح عالم وظائف الأعضاء الألماني إميل دو بوا ريموند إمكانية تطبيق تقلبات حركة الجزيئات على الغشاء في عام 1848.
في عام 1948 شرح روزنبرغ عملية النقل النشط. قال إن ذلك يعتمد على الطاقة. لعب روبرت كرين ، عالم الكيمياء الحيوية الأمريكي ، دورًا محوريًا في البحث عن النقل النشط.
عندما يتم دفع العملية بأكملها بواسطة الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) ، يمكن تسميتها بالنقل النشط الأساسي. عندما يتم تحسين التدرج الكهروكيميائي للطاقة ، فإن العملية تسمى النقل النشط الثانوي.
ما هو النقل النشط الأساسي؟
يُطلق على النقل النشط الأساسي اسم إجراء النقل النشط المباشر. يستفيد نشاط النقل النشط المباشر من الطاقة الخلوية لتقدم الجسيمات إلى ما بعد الطبقة.
تشتمل بعض المواد المذابة التي تنتقل عبر الغشاء على جسيمات مشحونة مثل أيونات المعادن. هذه الجسيمات المشحونة ضرورية لتنتشر في جميع أنحاء الجسم.
تأتي مضخات الأيونات لتحريك الجزيئات عبر الغشاء. يوجد اقتران مباشر لـ ATP في النقل النشط الأولي.
ما هو النقل النشط الثانوي؟
يُطلق على النقل المشترك أو النقل المزدوج اسم النقل النشط الثانوي. تُستهلك الطاقة كمصدر للقوة لتحريك الجزيئات عبر الغشاء.
اقتران ATP غير موجود في النقل النشط الثانوي. إن تدرج فرق الجهد الكلفاني مسؤول عن ضخ الأيونات. يتم استخدام الطاقة الناتجة عن ضخ الأيونات كمصدر للطاقة.
الاختلافات الرئيسية بين التناضح والنقل النشط
- العوامل المسؤولة عن التناضح هي الضغط الاسموزي والتدرج الاسموزي. العوامل المسؤولة عن النقل النشط هي ATP والتدرج الكهروكيميائي.
- التناضح من نوعين ، التناضح العكسي والأمامي. النقل النشط الأولي والثانوي قيد النقل النشط.
- لا يتطلب التناضح طاقة أيضية. يتطلب النقل النشط طاقة أيضية.
- التناضح يحافظ على التوازن. لا يتم الحفاظ على التوازن في النقل النشط.
- يحدث التناضح من خلال غشاء شبه منفذ. لا يحتاج النقل النشط إلى غشاء شبه منفذ.
- https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-fluid-mechanics/article/on-the-movement-of-water-and-solute-in-extracellular-channels-with-filtration-osmosis-and-active-transport/C53CE19338968ED0446B8F272E854596
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0065280608600727
لقد بذلت الكثير من الجهد في كتابة منشور المدونة هذا لتقديم قيمة لك. سيكون مفيدًا جدًا بالنسبة لي ، إذا كنت تفكر في مشاركته على وسائل التواصل الاجتماعي أو مع أصدقائك / عائلتك. المشاركة هي ♥ ️
