الفرق الرئيسي - النقل النشط مقابل نقل المجموعة
تمر الجزيئات داخل وخارج الخلايا عبر أغشية الخلايا. غشاء الخلية عبارة عن غشاء قابل للاختراق بشكل انتقائي يتحكم في حركة الجزيئات. تنتقل الجزيئات بشكل طبيعي من تركيز أعلى إلى تركيز أقل على طول تدرج التركيز. يحدث بشكل سلبي بدون مدخلات طاقة. ومع ذلك ، هناك أيضًا بعض المواقف التي تنتقل فيها الجزيئات عبر الغشاء مقابل تدرج التركيز ، من تركيز أقل إلى تركيز أعلى. تتطلب هذه العملية إدخالاً للطاقة ، وهو ما يُعرف بالنقل النشط.الانتقال الجماعي هو شكل آخر من أشكال النقل النشط حيث يتم نقل جزيئات معينة إلى الخلايا باستخدام الطاقة المشتقة من الفسفرة. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين النقل النشط والانتقال الجماعي في أنه في النقل النشط ، لا يتم تعديل المواد كيميائيًا أثناء الحركة عبر الغشاء بينما ، في المجموعة ، يتم تعديل مواد النقل كيميائيًا.
ما هو النقل النشط؟
النقل النشط هو طريقة لنقل الجزيئات عبر الغشاء شبه القابل للنفاذ مقابل تدرج التركيز أو التدرج الكهروكيميائي عن طريق استخدام الطاقة المنبعثة من التحلل المائي ATP. هناك العديد من المواقف التي تتطلب فيها الخلايا مواد معينة مثل الأيونات والجلوكوز والأحماض الأمينية وما إلى ذلك بتركيزات أعلى أو مناسبة. في هذه الحالات ، ينقل النقل النشط المواد من تركيز أقل إلى تركيز أعلى مقابل تدرج التركيز باستخدام الطاقة ويتراكم داخل الخلايا.لذلك ، ترتبط هذه العملية دائمًا بتفاعل طارد للطاقة مثل التحلل المائي ATP ، والذي يوفر الطاقة للعمل ضد طاقة جيبس الإيجابية لعملية النقل.
يمكن تقسيم النقل النشط إلى شكلين: النقل الأساسي النشط والنقل النشط الثانوي. يتم النقل النشط الأولي باستخدام الطاقة الكيميائية المشتقة من ATP. يستخدم النقل النشط الثانوي الطاقة الكامنة المشتقة من التدرج الكهروكيميائي.
تسهل البروتينات الحاملة عبر الغشاء المحددة وبروتينات القناة النقل النشط. تعتمد عملية النقل النشط على التغييرات التوافقية للبروتينات الحاملة أو المسامية للغشاء. على سبيل المثال ، تُظهر مضخة أيون بوتاسيوم الصوديوم تغيرات توافقية متكررة عندما يتم نقل أيونات البوتاسيوم وأيونات الصوديوم داخل وخارج الخلية على التوالي عن طريق النقل النشط.
هناك العديد من الناقلات النشطة الأولية والثانوية في أغشية الخلايا. من بينها ، مضخة الصوديوم والبوتاسيوم ، ومضخة الكالسيوم ، ومضخة البروتون ، وناقل ABC ، ومضخة الجلوكوز ، بعض الأمثلة.
الشكل 01: النقل النشط عبر مضخة الصوديوم والبوتاسيوم
ما هو نقل المجموعة؟
انتقال المجموعة هو شكل آخر من أشكال النقل النشط حيث تخضع المواد للتعديل التساهمي أثناء الحركة عبر الغشاء. الفسفرة هي التعديل الرئيسي الذي تخضع له المواد المنقولة. أثناء الفسفرة ، يتم نقل مجموعة الفوسفات من جزيء إلى آخر. تنضم مجموعات الفوسفات بواسطة روابط عالية الطاقة. ومن ثم ، عندما تنكسر رابطة الفوسفات ، يتم إطلاق كمية كبيرة نسبيًا من الطاقة واستخدامها للنقل النشط. تضاف مجموعات الفوسفات إلى الجزيئات التي تدخل الخلية. بمجرد عبورهم غشاء الخلية ، يتم إعادتهم إلى الشكل غير المعدل.
يعد نظام PEP phosphotransferase مثالًا جيدًا على الانتقال الجماعي الذي تظهره البكتيريا لامتصاص السكر. من خلال هذا النظام ، يتم نقل جزيئات السكر مثل الجلوكوز والمانوز والفركتوز إلى الخلية أثناء تعديلها كيميائيًا. تصبح جزيئات السكر فسفرة عند دخولها الخلية. يتم توفير الطاقة ومجموعة الفوسفوريل بواسطة PEP.
الشكل 02: نظام PEP لنقل الفوسفور
ما الفرق بين النقل النشط ونقل المجموعة؟
النقل النشط مقابل نقل المجموعة |
|
| النقل النشط هو حركة الأيونات أو الجزيئات عبر غشاء شبه نافذ من تركيز أقل إلى تركيز أعلى ، مما يستهلك طاقة. | انتقال المجموعة هو آلية نقل نشطة يتم فيها تعديل الجزيئات كيميائيًا أثناء الحركة عبر الغشاء. |
| التعديل الكيميائي | |
| لا يتم تعديل الجزيئات بشكل طبيعي أثناء النقل. | الجزيئات مفسفرة ومعدلة كيميائيا أثناء انتقال المجموعة. |
| أمثلة | |
| مضخة أيونات الصوديوم والبوتاسيوم مثال جيد للنقل النشط. | يعد نظام PEP phosphotransferase في البكتيريا مثالًا جيدًا على الانتقال الجماعي. |
ملخص - النقل النشط مقابل انتقال المجموعة
غشاء الخلية عبارة عن حاجز قابل للاختراق بشكل انتقائي ، مما يسهل مرور الأيونات والجزيئات.تنتقل الجزيئات من تركيز عالٍ إلى تركيز منخفض على طول تدرج التركيز. عندما تكون الجزيئات مطلوبة للانتقال من تركيز أقل إلى تركيز أعلى مقابل تدرج التركيز ، فمن الضروري توفير مدخل للطاقة. تُعرف حركة الأيونات أو الجزيئات عبر غشاء نصف نافذ مقابل تدرج التركيز بمساعدة البروتينات والطاقة بالنقل النشط. الانتقال الجماعي هو نوع من النقل النشط الذي ينقل الجزيئات بعد تعديلها كيميائيًا. هذا هو الفرق بين النقل النشط ونقل المجموعة.
