كل من درس علم الأحياء قد صادف مصطلح الانتشار. يشير مصطلح الانتشار إلى حركة أي شيء (على سبيل المثال ، الجزيئات والأيونات والطاقة والذرات) من منطقة ذات تركيز أعلى إلى أقل.
هذه العملية مدفوعة بمساعدة التدرج في التركيز. لا يقتصر مفهوم الانتشار على علم الأحياء ولكنه مقبول أيضًا في العديد من المجالات ، مثل الكيمياء وعلم الاجتماع والفيزياء والتمويل والاقتصاد.
بناءً على غياب أو وجود جزيئات الميسر ، يمكن تقسيم الانتشار إلى انتشار بسيط وانتشار سهل.
الوجبات السريعة الرئيسية
- يحدث الانتشار البسيط عندما تتحرك الجزيئات عبر غشاء الخلية من منطقة ذات تركيز عالٍ إلى منطقة تركيز منخفض. في المقابل ، يحدث الانتشار الميسر عندما يتم مساعدة الجزيئات عبر الغشاء بواسطة بروتينات نقل محددة.
- لا يتطلب الانتشار البسيط طاقة ، بينما قد يتطلب الانتشار الميسر طاقة في بعض الأحيان.
- ينقل الانتشار الميسر الجزيئات الكبيرة أو القطبية التي لا يمكن أن تمر بسهولة عبر غشاء الخلية عن طريق الانتشار البسيط.
الانتشار البسيط مقابل الانتشار الميسر
الانتشار البسيط مدفوع بتدرج التركيز ، حيث تتحرك الجزيئات من الأعلى إلى الأدنى حتى يتم الوصول إلى التوازن. يتضمن الانتشار الميسر استخدام ناقلات أو قنوات للسماح للجزيئات بالمرور عبر الغشاء ، ويحدث أسفل تدرج التركيز.
في الانتشار البسيط، تتحرك المواد المذابة في المحلول على طول تدرج التركيز أو عبر غشاء نصف منفذ. ويتم ذلك بمساعدة الروابط الهيدروجينية التي تتشكل بين جزيئات الماء والمواد المذابة.
الروابط الهيدروجينية مؤقتة ، ولكن نتيجة لذلك ، يتم تقليب المحلول باستمرار.
يتم نقل المادة عبر غشاء بيولوجي من التركيزات الأعلى إلى الأقل في الانتشار الميسر. الطاقة الكيميائية ليست مطلوبة بشكل مباشر بسبب حركة المواد على طول اتجاه تدرج التركيز.
يعد نقل الغاز ، ونقل الأيونات ، ونقل الجلوكوز والأحماض الأمينية عددًا قليلاً من الأمثلة التي تستلزم الانتشار السهل.
جدول المقارنة
| معلمة المقارنة | انتشار بسيط | نشر الميسر |
|---|---|---|
| ترجمة | إنها عملية تنقل الجزيئات من التركيزات الأعلى إلى الأقل دون دعم بروتينات الغشاء. | إنها عملية بدون مساعدة من البروتينات الحاملة النهائية التي تنقل الجزيئات عبر الغشاء من التركيزات الأعلى إلى التركيزات المنخفضة. |
| المعالجة: | عملية سلبية | العملية النشطة أو السلبية |
| سرعة | بطيء نسبيًا | سريع نسبيًا |
| الطاقة من ATP | لا يتطلب | قد أو لا تتطلب |
| حل محدد | لا | دائما |
ما هو الانتشار البسيط؟
في الانتشار البسيط ، ليست هناك حاجة لمساعدة بروتين الغشاء. تنتقل المادة أو الجسيم من تركيز أعلى إلى تركيز أقل ، لكن حركة الجسيمات في المنحدرات لا تتطلب بروتينًا غشائيًا.
في الحفاظ على التوازن ، يكون الانتشار البسيط محوريًا.
الانتشار البسيط هو أحد أنواع النقل السلبي ، ولإكمال العملية ، لا يتطلب طاقة كيميائية (ATP). في النظم البيولوجية ، لا يؤدي ATP مباشرة إلى الانتشار البسيط.
يعمل تدرج التركيز والطاقة الحركية على تعزيز الانتشار البسيط.
في الانتشار البسيط ، تكون الجزيئات في حركة ثابتة عشوائية بسبب اصطدام الجزيئات ببعضها البعض. يسمى Pedesis عند حدوث تصادم الجسيمات.
يتم ضغط الجزيئات عندما تتركز المنطقة. نتيجة لذلك ، تقل الحركة أيضًا.
وبالتالي ، تتحرك الجزيئات نحو الفضاء الأكبر أو عندما تتوفر مساحة أكبر.
في الأنظمة البيولوجية ، يمكن تمثيله من خلال النقل الجزيئي البسيط على المستوى الخلوي. ميزة غشاء البلازماوهو الغشاء ثنائي الشحوم ، الذي يمنع خروج ودخول جميع الجزيئات.
في الانتشار البسيط ، لا يمكن لجميع الجزيئات أن تنتشر بحرية.
ما هو الانتشار الميسر؟
في الانتشار الميسر ، يشمل النقل الحركة السلبية للجزيء مع تدرج التركيز الخاص به ويتم توجيهه من خلال وجود جزيء آخر. بعد كل شيء ، تتحرك جزيئات الانتشار الميسر مع تدرج تركيزها ، فهي لا تتضمن بشكل مباشر جزيئات عالية الطاقة مثل ثلاثي فوسفات الغوانوزين (GTP) أو الأدينوساين ثلاثي الفوسفات (ATP).
تنتشر الجزيئات الصغيرة غير القطبية بسهولة عبر غشاء الخلية. الدهون لها نافرة من الماء الطبيعة التي تتكون منها أغشية الخلايا ، بينما الأيونات والجزيئات القطبية لا تستطيع فعل ذلك.
نتيجة لذلك ، من خلال نقل البروتينات ، تنتشر عبر الغشاء.
هناك ثلاثة أنواع أساسية من بروتينات النقل تشارك في الانتشار الميسر:
- يعتبر البروتين الحامل خاصًا لأيون أو جزيء أو مجموعة من المواد. حمل الجزيء أو الأيون عن طريق تغيير الشكل فوق الغشاء.
- يفتح بروتين القناة المغلقة بوابة بشكل أساسي للسماح للجزيئات بالمرور عبر الغشاء. يقع موقع الربط عند قنوات مسورة خاصة بأيون أو جزيء معين.
- بروتين القناة - في الغشاء ، يعمل كمسام يسمح للأيونات الصغيرة أو جزيئات الماء بسرعة. تسمح بروتينات قناة الماء للماء بالانتشار بسرعة كبيرة فوق الغشاء.
الاختلافات الرئيسية بين الانتشار البسيط والانتشار الميسر
- يمكن نقل الجزيئات الصغيرة فقط في انتشار بسيط. من ناحية أخرى ، يمكن نقل كل من الجزيئات الكبيرة والصغيرة بالانتشار الميسر.
- يحدث الانتشار البسيط من خلال طبقة ثنائية الفسفوليبيد أو ببساطة في محلول. على الجانب الآخر ، يحدث الانتشار الميسر بالبروتين عبر الغشاء.
- يتناسب معدل الانتشار البسيط مع نفاذية الغشاء وتدرج التركيز للجزيء المذاب ، بينما يعتمد معدل الانتشار الميسر على الحركية الوسيطة.
- تمر الجزيئات في الانتشار البسيط فقط في اتجاه تركيز التدرج ، بينما في الانتشار الميسر ، تحدث حركة الجزيئات في اتجاهات متعاكسة لتركيز التدرج.
- عندما يتعلق الأمر بجزيئات الميسر ، يحدث الانتشار البسيط من خلال غشاء الخلية ، بينما يحدث الانتشار الميسر من خلال جزيئات ميسرة معينة.
- https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.3181/00379727-212-43986
- https://journals.physiology.org/doi/abs/10.1152/physrev.1990.70.4.1135
آخر تحديث: 11 يونيو 2023
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 ♥ ️
أمضى بيوش ياداف السنوات الخمس والعشرين الماضية في العمل كفيزيائي في المجتمع المحلي. إنه فيزيائي شغوف بجعل العلم في متناول قرائنا. وهو حاصل على بكالوريوس في العلوم الطبيعية ودبلوم دراسات عليا في علوم البيئة. يمكنك قراءة المزيد عنه على موقعه صفحة بيو.
المعلومات واضحة جدًا ومنظمة، مما يسهل فهمها. المقالة مكتوبة بشكل جيد وموثوقة.
أنا أتفق معك. تساهم المقارنة الشاملة بين النشر البسيط والميسر بشكل كبير في فهم المفاهيم.
هذه المقالة بمثابة مورد قيم للطلاب. يوفر جدول المقارنة مرجعًا سريعًا لفهم الاختلافات بين النشر البسيط والميسر.
لقد قمت بدراسة الانتشار من قبل، وقد قامت هذه المقالة بعمل رائع في تبسيط المفهوم. انها مفيدة للغاية للمبتدئين.
تستكشف المقالة بشكل فعال الآليات الأساسية للانتشار، مما يجعلها مرجعا قيما للطلاب والباحثين على حد سواء.
إن تفسير الانتشار الميسر مفيد بشكل خاص. الوصف التفصيلي لبروتينات النقل المعنية يعزز فهم العملية.
أنا أتفق تماما. توفر المناقشة حول بروتينات النقل رؤية شاملة للانتشار الميسر.
تقدم المقالة مقارنة تفصيلية بين النشر البسيط والميسر، مما يسمح للقراء بالحصول على فهم شامل للموضوع.
إنها مقالة مدروسة جيدًا وتقدم بنجاح مفاهيم علمية معقدة بتنسيق سهل الهضم.
تفتقر المقالة إلى تحليل عميق للقيود المحتملة لآليات الانتشار، الأمر الذي من شأنه أن يضيف المزيد من العمق للموضوع.
توفر المقالة تمييزًا واضحًا بين النشر البسيط والميسر، وهو أمر مفيد جدًا للأغراض التعليمية.
انها حقيقة. تتناول المقالة الموضوع بشكل شامل وفعال.