الفرق الرئيسي - النقل النشط مقابل النقل السلبي

النقل النشط والسلبي طريقتان لنقل الجزيئات عبر غشاء الخلية. غشاء الخلية عبارة عن وحدة متعددة المهام تعطي بنية للخلية مع حماية محتوى العصارة الخلوية من البيئة خارج الخلية. يتم تحديد حركة الجزيئات داخل وخارج الخلية بواسطة طبقة ثنائية الفسفوليبيد ، مما يحافظ على التوازن الدقيق للخلية. طبقة ثنائية الفسفوليبيد شبه منفذة ، مما يسمح لبعض الجزيئات بالمرور بحرية للغشاء من خلال تدرج تركيز وبعض الجزيئات تستخدم هياكل خاصة لتمرير الغشاء وجزيئات أخرى لتمرير الغشاء باستخدام الطاقة الخلوية. ال الفرق الرئيسي بين النقل النشط والسلبي هو ذلك يضخ النقل النشط الجزيئات ضد تدرج التركيز باستخدام طاقة ATP بينما يسمح النقل السلبي للجزيئات بتمرير الغشاء من خلال تدرج تركيز لا يتطلب طاقة خلوية.

تتناول هذه المقالة ،

1. ما هو النقل النشط - التعريف ، الأنواع ، الوظيفة ، كيف يعمل 2. ما هو النقل السلبي - التعريف ، الأنواع ، الوظيفة ، كيف يعمل 3. ما هو الفرق بين النقل النشط والسلبي

ما هو النقل النشط

النقل النشط هو حركة الجزيئات عبر الغشاء مقابل تدرج التركيز بمساعدة الإنزيمات واستخدام الطاقة الخلوية. مطلوب لتراكم الجزيئات مثل الجلوكوز والأحماض الأمينية والأيونات داخل الخلية بتركيزات عالية. يمكن تحديد نوعين من النقل النشط: النقل الأولي النشط والنقل النشط الثانوي.

النقل الأساسي النشط

أثناء النقل النشط الأولي ، يتم التعرف على وجود المواد في السائل خارج الخلية الذي تتطلبه الخلية بواسطة البروتينات عبر الغشاء المتخصصة الموجودة على غشاء الخلية ، والتي تعمل كمضخات لنقل الجزيئات. يتم تشغيل هذه البروتينات عبر الغشاء بواسطة ATP. يكون النقل الأساسي النشط أكثر وضوحًا في مضخة الصوديوم / البوتاسيوم (Na + / K + ATPase) ، والتي تحافظ على إمكانات الراحة للخلية. تُستخدم الطاقة المنبعثة من التحلل المائي لـ ATP لضخ ثلاثة أيونات صوديوم من الخلية واثنين من أيونات البوتاسيوم في الخلية. هنا ، يتم نقل أيونات الصوديوم من تركيز أقل من 10 ملي مولار إلى تركيز أعلى من 145 ملي مولار. يتم نقل أيونات البوتاسيوم من تركيز 140 ملي مولار داخل الخلية إلى تركيز 5 ملي مولار من السائل خارج الخلية. تم العثور على مضخة البروتون / البوتاسيوم (H + / K + ATPase) في بطانة المعدة ، مما يحافظ على البيئة الحمضية داخل المعدة. أوميبرازول هو مثبط لمضخة البروتون / البوتاسيوم ، مما يقلل من ارتداد الحمض داخل المعدة. أثناء كل من الفسفرة المؤكسدة والفسفرة الضوئية لسلسلة نقل الإلكترون ، استخدم النقل النشط الأولي لإنشاء طاقة مختزلة أيضًا. يظهر عمل مضخة الصوديوم / البوتاسيوم في الشكل 1.

الشكل 1: مضخة الصوديوم / البوتاسيوم

النقل النشط الثانوي

يتم تشغيل النقل النشط الثانوي بواسطة تدرج كهروكيميائي. هنا ، القنوات مصنوعة من البروتينات التي تشكل المسام. لوحظ حركة متزامنة لمادة أخرى مقابل تدرج التركيز مع النقل النشط الثانوي. ومن ثم ، يمكن التعرف على بروتينات القناة المشاركة في النقل النشط الثانوي على أنها cotransporters. هناك نوعان من cotransporters: antiporters و symporters. يتم نقل أيون معين والمذاب في اتجاهين متعاكسين بواسطة مضادات الحشو. مبادل الصوديوم / الكالسيوم ، الذي يسمح باستعادة تركيز أيون الكالسيوم في خلية عضلة القلب بعد جهد الفعل ، هو المثال الأكثر شيوعًا لمضادات الحشو. يتم نقل الأيونات من خلال تدرج التركيز بينما يتم نقل المذاب مقابل تدرج التركيز بواسطة المتناولين. هنا ، يتم نقل كلا الجزيئين في نفس الاتجاه عبر غشاء الخلية. SGLT2 هو المتنازل الذي ينقل الجلوكوز إلى الخلية مع أيونات الصوديوم. تظهر وظيفة symporter و antiporter في الشكل 2.

الشكل 2: عمل Symporter و Antiporter

ما هو النقل السلبي

النقل السلبي هو حركة الجزيئات عبر الغشاء من خلال تدرج تركيز مع عدم استخدام الحركة للطاقة الخلوية. يستخدم الانتروبيا الطبيعية لنقل الجزيئات من تركيز أعلى إلى تركيز أقل حتى يصبح التركيز معادلاً. بعد ذلك ، لن تكون هناك حركة صافية للجزيئات عند التوازن. تم العثور على أربعة أنواع رئيسية من النقل السلبي: التناضح ، والانتشار البسيط ، والانتشار الميسر ، والترشيح. تسمى الحركة البسيطة للجزيئات عبر غشاء منفذ انتشار بسيط. تستخدم الجزيئات الصغيرة غير القطبية انتشارًا بسيطًا. يجب أن تكون مسافة الانتشار أقل من أجل الحفاظ على تدفق أفضل. يظهر النقل السلبي عبر الغشاء في الشكل 3.

الشكل 3: النقل السلبي

خلال نشر الميسر، يتم استخدام بروتينات النقل الخاصة لتوجيه حركة الجزيئات القطبية والأيونات الكبيرة. بروتينات النقل هذه هي بروتينات سكرية وهي خاصة ببروتين معين. GLUT4 هو ناقل للجلوكوز ينقل الجلوكوز من مجرى الدم إلى الخلية. توجد في الغالب في الدهون والعضلات الهيكلية. ثلاثة أنواع من بروتينات النقل تشارك في الانتشار الميسر: بروتينات القناة ، والأكوابورينات ، والبروتينات الحاملة. بروتينات القناة عمل أنفاق كارهة للماء عبر الغشاء ، مما يسمح للجزيئات المختارة الكارهة للماء بالمرور عبر الغشاء. بعض بروتينات القناة يتم فتحها في جميع الأوقات ، وبعضها محاط ببروتينات القنوات الأيونية. أكوابورينات السماح للماء بعبور الغشاء بسرعة. تغير البروتينات الحاملة شكلها ، وتنقل الجزيئات المستهدفة عبر الغشاء. يظهر الانتشار الميسر بواسطة البروتينات الحاملة في الشكل 4.

الشكل 4: الانتشار الميسر

الترشيح هي حركة المواد المذابة مع الماء بسبب الضغط الهيدروستاتيكي الناتج عن نظام القلب والأوعية الدموية. يحدث في كبسولة بومان في الكلى. التنافذ هي حركة الماء عبر غشاء قابل للنفاذ بشكل انتقائي. يحدث من إمكانات مائية عالية إلى إمكانات مائية منخفضة.

الفرق بين النقل النشط والسلبي

تعريف

النقل النشط: يضخ النقل النشط الجزيئات عبر غشاء الخلية مقابل تدرج التركيز.

النقل السلبي: يسمح النقل السلبي للجزيئات بتمرير غشاء الخلية عبر تدرج تركيز.

استخدام الطاقة الخلوية

النقل النشط: يستخدم النقل النشط الطاقة الخلوية في شكل ATP.

النقل السلبي: لا يتطلب النقل السلبي طاقة خلوية.

أنواع النقل

النقل النشط: إن الالتقام الخلوي ، والإفراز الخلوي ، وإفراز المواد في مجرى الدم ، ومضخة الصوديوم / البوتاسيوم هي أنواع النقل النشط.

النقل السلبي: الانتشار ، والانتشار الميسر ، والتناضح هي أنواع النقل السلبي.

دور

النقل النشط: يسمح النقل النشط للجزيئات بتمرير غشاء الخلية ، مما يؤدي إلى تعطيل التوازن الذي أنشأه الانتشار.

النقل السلبي: يتم الحفاظ على التوازن الديناميكي للمياه والمغذيات والغازات والنفايات عن طريق النقل السلبي بين العصارة الخلوية والبيئة خارج الخلية.

نقل الجسيمات

النقل النشط: يتم نقل الأيونات والبروتينات الكبيرة والسكريات المعقدة وكذلك الخلايا عن طريق النقل النشط.

النقل السلبي: يتم نقل الجزيئات القابلة للذوبان في الماء مثل السكريات الأحادية الصغيرة ، والدهون ، والهرمونات الجنسية ، وثاني أكسيد الكربون ، والأكسجين ، والماء عن طريق النقل السلبي.

أهمية

النقل النشط: النقل النشط مطلوب لدخول الجزيئات الكبيرة غير القابلة للذوبان في الخلية.

النقل السلبي: يسمح النقل السلبي بالحفاظ على التوازن الدقيق بين العصارة الخلوية والسائل خارج الخلية.

استنتاج

النقل النشط والسلبي هما طريقتان لنقل الجزيئات عبر غشاء الخلية. يضخ النقل النشط الجزيئات ضد تدرج التركيز باستخدام الطاقة الخلوية. في النقل النشط الأولي ، يتم استخدام ATP كطاقة. في النقل النشط الثانوي ، يتم استخدام التدرج الكهروكيميائي لتحريك الجزيئات عبر الغشاء. تتركز العناصر الغذائية في الخلية باستخدام النقل النشط. يسمح الانتشار السلبي للجزيئات الصغيرة غير القطبية بالتحرك عبر الغشاء. يحدث فقط من خلال تدرج التركيز. لذلك ، لا يتم استخدام أي طاقة في هذه العملية. يعتبر التناضح والترشيح أيضًا من طرق الانتشار السلبي. ومع ذلك ، فإن الاختلاف الرئيسي بين النقل النشط والنقل السلبي هو آليات نقل الجزيئات عبر الغشاء.

المرجع: 1. "النقل السلبي والنقل النشط عبر مادة غشاء الخلية (مقالة)." أكاديمية خان. ن.ب ، بدون تاريخ الويب. 03 مايو 2017. 2. "الانتشار والنقل السلبي". أكاديمية خان. ن.ب ، بدون تاريخ الويب. 03 مايو 2017.

الصورة مجاملة: 1. "مخطط مضخة الصوديوم والبوتاسيوم-en" بقلم LadyofHats ماريانا رويز فياريال - عمل خاص. تمت إعادة تسمية الصورة من الصورة: Sodium-Potassium_pump.svg (المجال العام) عبر ويكيميديا ​​كومنز 2. "الحمالون" بواسطة Lupask - العمل الخاص ، المجال العام) عبر ويكيميديا ​​كومنز 3. "الشكل 05 02 02" بواسطة CNX OpenStax - (CC BY 4.0) عبر Commons Wikimedia4. "Blausen 0213 CellularDiffusion" بقلم فريق Blausen.com (2014). "معرض الصور الطبية من Blausen Medical 2014". مجلة ويكي الطبية 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. - العمل الخاص (CC BY 3.0) عبر Commons Wikimedia