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.
التناضح مقابل النقل النشط
الفرق بين التناضح والنقل النشط هو أن التناضح هو شكل سلبي لنقل الجزيئات. يحدث التناضح فقط عند وجود غشاء شبه منفذ. يهدف إلى معادلة التركيز على طرفي الغشاء. من ناحية أخرى ، فإن النقل النشط هو شكل نشط من أشكال نقل الجزيئات. لا يحتاج إلى غشاء شبه منفذ.
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 ، تنتقل الجسيمات من أدنى إلى مدى أعلى من المصلين. تستخدم الخلايا النقل النشط لجمع الجزيئات 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 بين التناضح والنقل النشط
| معلمات المقارنة | التنافذ | النقل النشط |
| تركيز | 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. |
| طاقة | 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. |
| حالة 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 المنفذ انتقائيًا 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 مما يؤدي إلى انتفاخ الخلية (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 الكائن الحي. يؤثر على توزيع العناصر الغذائية ويطلق فضلات التمثيل الغذائي 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 ويتوسع.
ما هو النقل النشط؟
في النقل النشط ، تتعارض المواد المذابة مع تدرج الجماعة. من الضروري أن يحدث النقل النشط بسلاسة. تمر المواد المذابة عبر مدى من التركيز البسيط إلى حد التركيز المتضخم. إنها عملية تستخدمها الخلايا لجمع الجزيئات الضرورية.
طرح عالم الفسيولوجيا الألماني ، إميل دو بوا ريمون ، جدوى تقلبات حركة الجزيء 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 وصفها 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. تتكون بعض المواد المذابة التي تنتقل عبر الغشاء من جزيئات 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 الجلفاني مسؤول عن ضخ الأيونات. يتم استخدام الطاقة الناتجة عن ضخ الأيونات كمصدر للطاقة.
الاختلافات الرئيسية بين التناضح والنقل النشط
استنتاج
يعتبر كل من التناضح والنقل النشط عمليتين تتضمن حركة الجزيئات. التناضح هو حركة جزيئات الماء ، في حين أن النقل النشط هو حركة المواد المذابة. التناضح هو حركة جزيئات الماء بين المحاليل مفرطة التوتر وخفض التوتر. يستخدم النقل النشط الطاقة المستمدة من التنفس. يعتبر التناضح والنقل النشط ضروريين لاشتقاق المغذيات الرئيسية والتقاطها.
