نخستین وبسایت تربیت بدنی وعلوم ورزشی

betrool

ساختار و عملکرد سلول (بخش دوم) مکانسیم های انتشار و انتقال

مولکول های گیرنده

مولکول های گیرنده پروتئین هایی در غشاء پلاسمایی هستند که دارای یک جایگاه گیرنده روی سطح خارجی سلول می باشند که می تواند با مولکول های لیگاند خاصی، متصل شود. برخی از گیرنده های غشاء بخشی از کانال های لیگاندی هستند.

بسیاری از گیرنده ها و لیگاند ها که با آن ها پیوند دارند بخشی از سیستم ارتباطی بین سلولی هستند که هماهنگی فعالیت های سلول را تسهیل می کنند. برای مثال یک سلول عصبی می تواند یک پیام بر شیمیایی را آزاد کند که به طرف سلول عضلانی منتشر شده و با گیرنده آن پیوند حاصل می کند. این  پیوند  به  صورت  یک سیگنال  عمل  می کند  که  یک  پاسخ  نظیر  انقباض  سلول  عضلانی را تحریک می کند. همین پیام بر شیمیایی هیچ اثری بر روی سلول های دیگر فاقد مولکول  گیرنده ی اختصاصی هستند ندارد .

گیرنده های متصل با کانال های پروتئینی

برخی از گیرنده های متصل به غشاء، مولکول های پروتئینی هستند که بخشی از کانال های یونی وابسته به لیگاند را در غشاء پلاسمایی تشکیل می دهند. هنگامی که لیگاندها با جایگاه های گیرنده این نوع گیرنده ها پیوند ایجاد می کنند، این ترکیب ساختار سه بعدی پروتئین های کانال های یونی را تغییر داده و باعث می شوند کانال ها باز یا بسته شوند. در نتیجه نفوذپذیری غشاء پلاسمایی به یون های اختصاصی عبور کننده از کانال های یونی تغییر می کند.

برای مثال استیل کولین که از سلول های عصبی آزاد می شود لیگاندی است که با گیرنده های متصل به غشاء سلول های عضلات اسکلتی ترکیب می شود. ترکیب مولکول های استیل کولین با جایگاه های گیرنده موجود در غشاء پلاسمایی که مخصوص استیل کولین می باشد موجب باز شدن کانال های  در غشاء پلاسمایی می شود. در نتیجه این یون ها به درون سلول های عضله اسکلتی منتشر شده و حوادثی که باعث انقباض آن ها می شود را تحریک می کنند.

گیرنده های متصل با پروتئین های G

برخی از مولکول های گیرنده متصل به غشاء از طریق تغییر در فعالیت یک مجموعه پروتئینی به نام پروتئین G که در سطح داخل غشاء پلاسمایی قرار دارد عمل می کنند ( شکل 9 -3). مجموعه پروتئین G شامل سه پروتئین است که به آن ها پروتئین های آلفا، بتا و گاما می گویند. پروتئین G با گیرنده ای که پیوند لیگاندی ندارد و دارای گوانوزین دی فسفات متصل به آن بوده ( شکل  1 -  9 -  3 ) و غیر فعال می باشد. وقتی یک لیگاند به گیرنده می چسبد، مجموعه پروتئین  G با گوانوزین تری فسفات پیوند برقرار کرده و فعال می شود ( شکل 2 -  9 -  3 ). پروتئین G فعال شده اغلب از طریق سیگنال های شیمیایی درون سلولی، پاسخ سلول را تحریک می کند. برخی از پروتئین های G کانال ها را در غشاء پلاسمایی باز می کنند و سایرین آنزیم های پیوسته با غشاء پلاسمایی را فعال می سازند.

آنزیم های غشاء پلاسمایی

بعضی از پروتئین های غشاء به صورت آنزیم عمل می کنند و می توانند واکنش های شیمیایی را در سطح داخلی یا خارجی غشاء پلاسمایی کاتالیز کنند. برای مثال، برخی از آنزیم های موجود روی سطح سلول ها در روده کوچک، پیوندهای پپتیدی، دی پپتید ها را تجزیه کرده ( مولکول هایی که از دو اسید آمینه متصل به هم به وسیله یک پیوند پپتیدی تشکیل شده اند ) و دو اسید آمینه جداگانه را بر جای می گذارند. بعضی از آنزیم های پیوسته با غشاء همیشه فعال هستند. سایرین، توسط گیرنده ها یا پروتئین های G متصل به غشاء فعال می شوند.

پروتئین های حامل

حامل های پروتئینی، پروتئین های سرتاسری غشاء هستند که امکان حرکت یون ها یا مولکول ها را از یک طرف غشاء پلاسمایی به طرف دیگر فراهم می کنند. حامل های پروتئین دارای جایگاه های اتصال اختصاصی هستند که یون ها یا مولکول ها در یک طرف غشاء پلاسمایی به آن ها متصل می شوند. حامل های پروتئینی برای به حرکت درآوردن یون ها یا مولکول های متصل شده،  به سمت دیگر غشاء پلاسمایی یعنی جایی که آزاد می شوند تغییر شکل می دهند.

  حرکت در عرض غشاء پلاسمایی                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

غشاء پلاسمایی، مواد خارج سلولی را از مواد داخل سلولی جدا کرده و دارای نفوذ پذیری انتخابی است، یعنی فقط به مواد خاصی اجازه عبور می دهد. مواد داخل سلولی از نظر ترکیب با مواد خارج سلولی اختلاف دارد و حیات سلول بستگی به حفظ این اختلاف دارد. آنزیم ها، سایر پروتئین ها، گلیکوژن و یون های پتاسیم با غلظت های بیشتر در داخل سلول یافت می شوند؛ و یون های سدیم، کلسیم  و کلر با غلظت های بالاتر در خارج سلول وجود دارند. علاوه بر این، مواد غذایی باید به طور پیوسته به سلول وارد شوند و مواد زائد باید از آن خارج شوند و در عین حال حجم سلول بدون تغییر باقی بماند. به دلیل ویژگی های نفوذ پذیری غشاء پلاسما و توانایی آن برای انتقال انتخابی مولکول ها، سلول می تواند هموستاز را حفظ نماید. از هم گسیختگی غشاء ویژگی های نفوذ پذیری آن را تغییر می دهد یا جلوگیری از فرآیندهای انتقالی می تواند اختلاف غلظت طبیعی را در عرض غشاء پلاسمایی مختل کرده و منجر به مرگ سلول شود.

مولکول ها و یون ها به چهار روش می توانند از عرض غشاء پلاسمایی عبور کنند:

1-   مستقیما˝ از طریق فسفولیپیدهای غشاء. مولکول هایی که محلول در چربی هستند مثل اکسیژن، دی اکسید کربن و استروئیدها با حل شدن در لیپید دو طبقه به آسانی می توانند از غشاء پلاسمایی عبور کنند. فسفو لیپید دو طبقه در مقابل موادی که محلول در چربی نیستند به صورت یک سد عمل می کند؛ با این حال مولکول های کوچک و غیر محلول در چربی مشخصی مثل آب، دی اکسید کربن و اوره می توانند بین مولکول های فسفو لیپید غشاء پلاسمایی انتشار پیدا کنند.

2-   کانال های غشاء. چندین نوع کانال پروتئینی در عرض غشاء پلاسمایی وجود دارد. هر نوع کانال تنها اجازه عبور مولکول های خاصی را می دهد. اندازه، شکل و بار الکتریکی مولکول ها تعیین می کند که آیا آن ها می توانند از کانال خاصی عبور کنند یا نه. برای مثال، یون های سدیم از کانال های سدیم و یون های پتاسیم و کلر به ترتیب از کانال های پتاسیم و کلر عبور می کنند. به نظر می رسد حرکت سریع آب در عرض غشاء سلول از طریق کانال های غشاء صورت می گیرد.

3-   مولکول های حامل. مولکول های درشت قطبی که در چربی نامحلول هستند، نظیر گلوکز و اسیدهای آمینه نمی توانند به مقدار قابل توجهی از غشاء سلول عبور کنند مگر آن که توسط مولکول های حامل منتقل شوند. موادی که توسط مولکول های حامل از عرض غشاء سلول عبور می کنند را از طریق فرآیند های با واسطه حامل می خوانند. پروتئین های حامل با مولکول های اختصاصی پیوند برقرار کرده و آن ها را از عرض غشاء سلول عبور می دهند. مولکول های حاملی که گلوکز را از عرض غشاء سلول منتقل می کنند اسید های آمینه را عبور نمی دهند و مولکول ها حامل اسید های آمینه نیز گلوکز را منتقل نمی کنند.

4-   وزیکول ها. مولکول های درشت نامحلول در چربی، تکه های کوچک مواد و حتی سلول های کامل می توانند به وسیله وزیکول از عرض غشاء سلول عبور کنند، وزیکول یک کیسه کوچک است که اطراف آن را غشاء احاطه کرده است. به دلیل خاصیت مایعی غشاها، وزیکول و غشاء سلول می توانند با هم ترکیب شده و محتویات وزیکول اجازه می یابند از عرض غشاء پلاسمایی عبور کنند.

 

انتشار و اسمز

انتشار

محلولی که شامل یک یا چند ماده است را حلال می خوانند که به صورت مایع یا گاز می باشد. انتشار عبارت است از حرکت مواد محلول از یک قسمت با غلظت بیشتر به قسمت دیگری با غلظت کمتر در داخل محلول ( شکل 12 -  3 ). انتشار محصول حرکت تصادفی دائمی همه اتم ها، مولکول ها یا یون های موجود در یک محلول است. از آنجایی که ذرات محلول تر در ناحیه ای با غلظت بالاتر بیشتر از ناحیه با غلظت کم تر وجود دارند و چون ذرات به طور تصادفی حرکت می کنند احتمال حرکت ذرات محلول از غلظت بالاتر به طرف غلظت کمتر بیشتر است تا در جهت معکوس. بنابراین به طور کلی حرکت از ناحیه غلظت بیشتر به طرف غلظت کم تر خواهد بود. در حالت تعادل حرکت خالص مواد متوقف می شود هر چند حرکت تصادفی مولکولی ادامه می یابد، و حرکت مواد در هر یک از جهات به دلیل حرکت مساوی در جهات مختلف به حالت تعادل می رسد. حرکت و توزیع دود یا بوی عطر در تمام اتاق که در آن جریان هوا وجود ندارد و یا رنگ در داخل یک لیوان آزمایشگاهی مملو از آب مقطر مثال هایی از انتشار می باشند.

هنگامی که غلظت یک ماده در یک نقطه نسبت به نقطه ی دیگر در داخل یک محلول بیشتر است اختلاف غلظت وجود خواهد داشت. اختلاف غلظت بین دو نقطه را گرادیان غلظت یا گرادیان دانسیته می خوانند. مواد با گرادیان های غلظتی شان انتشار می یابند ( از یک غلظت بالاتر به طرف غلظت کم تر ) تا موقعی که موازنه برقرار شود. اگر فاصله بین دو نقطه کم باشد گرادیان غلظت بیشتر خواهد بود و اگر فاصله بین دو نقطه کم باشد گرادیان غلظت بیشتر خواهد بود و اگر فاصله بین دو نقطه زیاد باشد گرادیان غلظت کوچکتر است در صورتی که اختلاف غلظت بین دو نقطه در یک محلول مشخص باشد.

سرعت انتشار تحت تاثیر بزرگی گرادیان غلظت، درجه حرارت محلول، اندازه مولکول های انتشاری و ویسکوزیته حلال می باشد. هر چه گرادیان غلظت بیشتر باشد تعداد ذرات حرکت کننده از غلظت بیشتر به طرف کمتر، بیشتر خواهد بود. با افزایش درجه حرارت یک محلول سرعت حرکت مولکول ها افزایش یافته و موجب بالا رفتن سرعت انتشار می شود. مولکول های کوچک تر آسان تر از مولکول های بزرگ در یک محلول منتشر می شوند. ویسکوزیته معیاری برای حرکت آسان یک مایع می باشد؛ محلول های غلیظ مثل شربت ها ویسکوزیته بیشتری از آب دارند. انتشار در محلول های با ویسکوزیته بیشتر، آهسته تر از محلول های رقیق و آبکی است.

انتشار مولکول ها طریق مهمی است که به وسیله آن مواد بین مایعات خارج سلولی و داخل سلولی بدن حرکت می کنند. موادی که می توانند از لیپید دو طبقه یا کانال های غشاء انتشار یابند می توانند از غشاء پلاسمایی عبور کنند. برخی از مواد غذایی از طریق انتشار وارد سلول می شوند و برخی از مواد زائد به وسیله آن از سلول خارج می شوند و حفظ غلظت مناسب این مواد در داخل سلول تا حد زیادی بستگی به انتشار دارد. برای مثال اگر غلظت خارج سلولی اکسیژن کم شود، اکسیژن ناکافی به داخل سلول منتشر شده و عملکرد طبیعی سلول مختل می شود. برخی از لیگاند های محلول در چربی می توانند از غشاء پلاسمایی منتشر شده و گیرنده ها در داخل سلول متصل شوند.

اسموز

اسموز عبارت از انتشار آب (حلال) در عرض یک غشاء نظیر غشاء پلاسمایی است که دارای نفوذپذیری انتخابی می باشد. غشایی که دارای نفوذ پذیری انتخابی است اجازه می دهد که آب و نه مواد محلول در آب از عرض غشاء منتشر شوند. آب از محلولی که به نسبت آب بیشتری دارد از عرض غشاء نفوذ پذیر عبور کرده و به طرف محلولی می رود که به نسبت آب کم تری دارد. از آنجایی که غلظت محلول بر اساس تراکم مواد در آن و نه بر حسب مقدار آب آن تعریف می شود ( فصل 2 )، آب از محلول با تراکم کم تر ( مواد کم تر، آب بیش تر ) به درون محلول غلیظ تر ( مواد بیشتر، آب کم تر ) انتشار می یابد. اسموز برای سلول اهمیت دارد زیرا تغییرات زیاد حجم در اثر حرکت آب ،  عملکرد طبیعی سلول را مختل می کند. فشار اسمزی عبارت از نیروی لازم برای جلوگیری از حرکت آب به وسیله قرار دادن محلول در داخل لوله ای که انتهای آن توسط یک غشاء تراوایی انتخابی بسته شده است تعیین نمود ( شکل 14 -  3) . سپس لوله را در آب مقطر فرو می بریم. مولکول های آب در اثر اسمز از غشاء عبور کرده به داخل لوله می روند و محلول را با فشار به طرف قسمت بالایی لوله می رانند و هم چنان که محلول در داخل لوله به طرف بالا می رود وزن آب یک فشار هیدرواستاتیک ایجاد می کند که آب را وادار به عقب نشینی به طرف آب مقطر که لوله را احاطه کرده می کند. در حالت موازنه حرکت خالص آب متوقف می شود این بدان معنی است که حرکت آب به درون لوله که ناشی از فشار هیدرواستاتیک می باشد با هم برابر است. فشار اسمزی محلول در داخل لوله با فشار هیدرواستاتیکی که از حرکت خالص آب به داخل لوله ممانعت می کند با هم مساوی هستند.

فشار اسمزی یک محلول اطلاعاتی در رابطه با تمایل آب برای حرکت ناشی از اسمز در عرض غشاء نفوذپذیر فراهم می کند. از آنجایی که آب از یک محلول با غلظت کم تر ( مواد کم تر، آب بیش تر ) به طرف محلول غلیظ تر ( مواد بیشتر، آب کم تر ) حرکت می کند هر چه غلظت یک محلول بیشتر باشد ( آب کم تری داشته باشد ) تمایل آب برای حرکت به داخل محلول بیش تر است و فشار اسمزی برای ممانعت از این حرکت نیز بیش تر می شود. بنابراین هر چه غلظت یک محلول بیش تر باشد فشار اسمزی محلول بیشتر خواهد بود و تمایل آب  برای حرکت  به طرف داخل محلول نیز بیش تر است.

سه واژه وجود دارد که فشار اسمزی محلول ها را شرح می دهد. محلول هایی که دارای ذرات حل شده مساوی باشند. فشار اسمزی مساوی دارند و به آن ها ایزواسموتیک می گویند. حتی اگر نوع ذرات حل شده در دو محلول با یکدیگر فرق داشته باشد این محلول ها با این وجود ایزواسموتیک هستند. اگر یک محلول دارای غلظت بیش تری از ذرات باشد و فشار اسمزی بیش تری نسبت به محلول دیگر داشته باشد به محلول اول هایپراسموتیک می گویند. محلول رقیق تر با فشار اسمزی کم تر را در مقایسه با محلول غلیظ تر هایپواسموتیک می گویند.

سه واژه دیگر وجود دارد که تمایل سلول ها برای چروکیده شدن یا آماس کردن به هنگام قرار گرفتن در داخل یک محلول را شرح می دهند. اگر سلولی در داخل یک محلول قرار بگیرد که در داخل آن نه چروکیده شود و نه متورم، به آن محلول ایزوتونیک می گویند. اگر سلول در محلولی قرار داده شود و آب به وسیله اسمز از سلول به طرف خارج حرکت کند باعث می شود چروکیده شده و این محلول را هایپرتونیک می گویند. حال اگر سلول در محلولی قرار داده شود که آب به وسیله اسمز به داخل سلول حرکت کند باعث می شود متورم شده و محلول را هایپوتونیک می گویند.

ایزوتونیک, هایپوتونیک, هایپرتونیک

یک محلول ایزوتونیک ممکن است با سیتوپلاسم ایزواسموتیک باشد. از آنجایی که محلول های ایزواسموتیک به لحاظ مواد موجود در آن ها و آب دارای غلظت مساوی هستند آب هیچ گونه حرکتی نخواهد داشت و هم چون سیتوپلاسم سلول، آن نه متورم و نه چروکیده خواهد شد ( شکل 15 -3 b). محلول های هایپرتونیک ممکن است هایپراسموتیک شوند و در مقایسه با سیتوپلاسم سلول دارای غلظت بالاتری از مولکول های موجود و نیز آب کم تری باشند. در نتیجه آب به وسیله اسمز از سلول به درون محلول هایپرتونیک حرکت می کند و باعث می شود که سلول چروکیده شود این فرآیند را کریناشن می خوانند ( چروکیده شدن گلبول های قرمز خون ) . محلول های هایپرتونیک می توانند هایپو اسموتیک باشند و دارای غلظت مولکول های محلول کم تری و غلظت آب بیشتری در مقایسه با سیتو پلاسم سلول هستند. بنابراین آب به وسیله اسمز به درون سلول حرکت کرده و باعث تورم آن می شود. اگر سلول تا حد کافی متورم شود ممکن است بترکد که به این فرآیند لیز یا تجزیه می گویند. محلول هایی که به آن درون سیستم گردش خون یا بافت ها تزریق می شوند باید ایزوتونیک باشند زیرا چروکیدگی یا تورم سلول ها عملکرد طبیعی آن ها را مختل کرده و می تواند منجر به مرگ سلول شود.

واژه اسموتیک به معنی غلظت محلول ها و واژه تونیک به معنی تمایل سلول ها برای تورم یا چروکیده شدن می باشند. این واژه ها نباید به جای هم استفاده شوند. همه محلول های ایزواسموتیک، ایزوتونیک نیستند. برای مثال تهیه یک محلول گلیسرول و یک محلول مانیتول که با سیتوپلاسم سلول ایزواسموتیک هستند امکان پذیر است. از آنجایی که این محلول ها ایزواسموتیک هستند آن ها دارای غلظت مساوی از نظر آب و مواد با سیتوپلاسم هستند. البته گلیسرول می تواند از غشاء سلول منتشر شود ولی مانیتول نمی تواند. هنگامی که گلیسرول به درون سلول انتشار می یابد آب به وسیله اسمز به درون سلول حرکت می کند و باعث می شود سلول متورم شود و در نتیجه محلول گلیسرول هم ایزواسموتیک است و هم هایپوتونیک. برخلاف آن، مانیتول نمی تواند وارد سلول شود و محلول ایزواسموتیک مانیتول بنابراین ایزوتونیک است.

فیلتراسیون

چنانچه یک تیغه یا جداره یا سوراخ های ریز در سر راه جریان یک مایع سیال قرار داشته باشد فیلتراسیون یا تصفیه انجام می شود. جداره هم چون یک الک کوچک عمل می کند. ذراتی که برای عبور از سوراخ های جدار به اندازه کافی کوچک باشند می توانند به همراه حرکت آب در عرض جدار بگذرند ولی ذرات بزرگ تر از سوراخ نمی توانند از آن عبور کنند. برخلاف انتشار، فیلتراسیون بستگی به اختلاف فشار در دو طرف جدار دارد. مایع از قسمتی که فشار بیش تری دارد به طرفی که فشار کم تری دارد حرکت می کند.

عمل تصفیه در کلیه ها به عنوان بخشی از مراحل تشکیل اوره انجام می شود. فشار خون مایع را از خون به طرف جدار یا غشاء فیلتراسیون می راند. آب، یون ها و مولکول های کوچک از عرض غشاء می گذرند در حالی که اکثر پروتئین ها و سلول های خون در داخل خون باقی می مانند.

مکانیزم های انتقال با واسطه

بسیاری از مولکول های ضروری مثل اسیدهای آمینه و گلوکز از طریق انتشار ساده نمی توانند وارد سلول شوند و بسیاری از محصولات نظیر پروتئین ها نمی توانند به وسیله انتشار از سلول خارج شوند. مکانیزم های انتقال با واسطه شامل پروتئین های حامل در داخل غشاء پلاسمایی وجود دارند که مولکول های بزرگ محلول در آب یا مولکول های دارای بار الکتریکی را از عرض غشاء پلاسمایی عبور می دهند. برای این که یک مولکول منتقل شود با پروتئین حامل در یک سمت غشاء پیوند برقرار کرده و شکل سه بعدی پروتئین حامل تغییر می کند و مولکول به قسمت دیگر غشاء منتقل می شود.  سپس پروتئین حامل شکل اولیه خود را به دست می آورد و برای انتقال مولکول های دیگر آماده می شود.

مکانیزم های انتقال با واسطه سه ویژگی دارند : اختصاصی بودن، رقابت و اشباع. اختصاصی بودن بدان معنا است که هر پروتئین حامل تنها با یک نوع مولکول پیوند حاصل کرده و آن را منتقل می کند. برای مثال پروتئین حاملی که گلوکز را منتقل می کند با اسیدهای آمینه یا یون ها پیوند برقرار نمی کند. ساختار شیمیایی جایگاه پیوند، اختصاصی بودن پروتئین حامل را مشخص می کند . رقابت نتیجه پیوند مولکول های مشابه با پروتئین حامل می باشد. اگر چه جایگاه های پیوند پروتئین حامل دارای ویژگی اختصاصی بودن می باشد ولی موادی که ارتباط نزدیکی با آن دارند می توانند با همان جایگاه پیوند راحت تر اتصال برقرار کنند. مواد با غلظت بیشتر یا موادی که با جایگاه پیوند راحت تر اتصال پیدا می کند با سرعت بیش تری از عرض غشاء پلاسمایی منتقل می شوند.

اشباع بدین معنی است که سرعت انتقال مولکول ها از غشاء توسط تعداد پروتئین های حامل موجود محدود می شود. هم چنان که غلظت یک ماده انتقالی افزایش می یابد جایگاه های اتصال پروتئین های حامل بیش تری اشغال می شود . البته سرعتی که در آن انتقال ماده افزایش می یابد پس از آن که غلظت ماده آنقدر زیاد شد که همه جایگاه های پیوند اشغال شدند، سرعت انتقال ثابت می ماند ولو این که غلظت آن ماده باز هم بیشتر شود. سه نوع انتقال با واسطه وجود دارد : انتشار تسهیل شده، انتقال فعال و انتقال فعال ثانویه .

انتشار تسهیل شده

انتشار تسهیل شده فرایندی است که در آن یک حامل واسطه مواد را از غلظت بیشتر به طرف غلظت کم تر به داخل یا خارج سلول ها حرکت می دهد. انتشار تسهیل شده مستلزم انرژی متابولیک برای عبور مواد از غشاء پلاسمایی نیست. سرعتی که در آن مولکول ها منتقل می شوند مستقیما˝ با گرادیان غلظت آن ها تناسب دارد که تا نقطه اشباع ادامه می یابد، یعنی هنگامی که همه پروتئین های حامل اشغال شوند. سپس سرعت انتقال در یک حد بیشینه ثابت می ماند.

انتقال فعال

انتقال فعال فرایند با واسطه است که مستلزم تامین انرژی به وسیله ATP است. حرکت مواد انتقالی به قسمت دیگر غشاء و آزاد شدن آن از پروتئین حامل از طریق ATP انجام می شود. حرکت بیشینه ای که در آن انتقال فعال به پیش می رود بستگی به تعداد پروتئین های حامل در غشاء پلاسمایی و در دسترس بودن ATP کافی دارد. فرآیند های انتقال فعال بدین دلیل مهم هستند که می توانند مواد را بر خلاف گرادیان غلظت شان حرکت دهند یعنی از یک غلظت کم تر به طرف غلظت بالاتر انتقال دهند. در نتیجه آن ها دارای توانایی تغلیظ مواد در یک طرف غشاء پلاسمایی با غلظت هایی بسیار بیش تر از طرف دیگر می باشند. انتقال فعال می تواند مواد را از غلظت بالا تر به غلظت پایین تر نیز عبور دهد. برخی از مکانیزم های انتقال فعال یک ماده را با ماده دیگر مبادله می کنند. برای مثال پمپ تبادل سدیم -  پتاسیم، سدیم را به خارج از سلول ها و پتاسیم را به داخل سلول ها حرکت می دهد. نتیجه این کار بیش تر شدن غلظت سدیم در خارج از سلول ها و افزایش غلظت پتاسیم در داخل سلول ها است.

انتقال فعال ثانویه  

انتقال فعال ثانویه شامل انتقال فعال یک یون نظیر سدیم از سلول، و برقرار کردن یک گرادیان غلظت می باشد، به طوری که غلظت یون ها در خارج از سلول بیشتر می گردد. تمایل یون ها برای حرکت در جهت معکوس به طرف داخل سلول انرژی لازم برای انتقال یک یون دیگر یا مولکول دیگر به داخل سلول فراهم می کند. برای مثال گلوکز از جدار روده کوچک به وسیله انتقال فعال ثانویه به درون سلول های اپی تلیال منتقل می شود. این فرایند مستلزم دو پروتئین حامل است. 1) یک پمپ تبادل سدیم -  پتاسیم که  را به طور فعال به خارج از سلول براند. 2) پروتئین حامل دیگری که حرکت  و گلوکز را به داخل سلول تسهیل کند. هر دو  و گلوکز  برای آن که پروتئین حامل بتواند عمل کند باید وجود داشته باشند.

 حرکت  در جهت گرادیان غلظتی اش انرژی لازم برای حرکت مولکول های گلوکز به داخل سلول یعنی در جهت خلاف گرادیان غلظتی شان فراهم می کند. بنابراین گلوکز در داخل سلول نسبت به خارج از سلول دارای غلظت بیش تری می شود. از آنجایی که حرکت مولکول های گلوکز بر خلاف گرادیان غلظتی شان ناشی از تشکیل گرادیان غلظتی  به وسیله مکانیزم انتقال فعال می باشد این فرایند را انتقال فعال ثانویه می خوانند.

یون ها یا مولکول هایی که  به وسیله انتقال فعال ثانویه حرکت می کننددر جهت موافق یا در جهت مخالف از عرض غشاء عبور ی کنند. هم انتقالی نوعی از انتقال فعال ثانویه است که در آن حرکت در جهت موافق صورت می گیرد. برای مثال گلوکز، فروکتوز و اسید های آمینه همراه با    به درون سلول های روده کوچک و کلیه ها حرکت می کنند. انتقال معکوس نوعی از انتقال فعال ثانویه است که در آن یون ها یا مولکول ها در جهت مخالف حرکت می کنند. برای مثال pH داخلی سلول ها به وسیله انتقال معکوس حفظ می شود که در آن  به خارج از سلول حرکت می کند و هم زمان  به طرف داخل سلول منتقل می شود.

 

اختصاصی وبسایت تربیت بدنی

نظر دادن

از پر شدن تمامی موارد الزامی ستاره‌دار (*) اطمینان حاصل کنید. کد HTML مجاز نیست.

Back to top