نقل و انتقالات در بدن ما
اهداف:
آشنایی با مفاهیم موجود در انتقال مواد به داخل و خارج سلولآشنایی با انواع انواع انتقال ها در درون سلول و تفاوت آن ها با همهمیشه صحبت در مورد مغز و سیستم دستگاه عصبی سخت به نظر می رسد و خیلی از افراد به خاطر اینکه دسترسی به این سیستم خارق العاده سخته کمتر پی به کارکردهای شگرف این دستگاه می برند. در این چند طرح در مورد این سیستم با هم صحبت می کنیم واز یک دریچه دیگر به آن نگاه می کنیم. امید است در پایان بتوانیم نتیجه خوبی از طرح ها داشته باشیم. اما ذکر برخی مفاهیم قبل از وارد شدن به این سیستم ضروری و مفید است.
حدود 60 درصد بدن یک انسان را مایع تشکیل می دهد که بطور عمده یک محلول ابی از یون ها ومواد دیگر است.
قسمت اعظم این مایع در داخل سلول هاست و مایع داخل سلولی نامیده می شود وحدود یک سوم ان در فضا های خارج سلولی قرار داشته ومایع خارج سلولی نام دارد. این مایع خارج سلولی در حال حرکت مداوم در سراسر بدن است. این مایع به سرعت از طریق گردش خون انتقال یافته و سپس بوسله فرایند انتشار از طریق دیواره میرگ ها بین خون ومایعات بافتی مخلوط می شود. بین این دومایع (داخل سلولی و خارج سلولی) اختالافات قابل ملاحظه ای از نظر وجود یون ها وجود دارد.مثلاً در مایع داخل سلولی یون های پتاسیم ، منیزیوم و فسفات و در مایع خارج سلولی یون های سدیم و کلر به وفوریافت می شود.
 |
حفظ شرایط نزدیک به ثابت درمحیط داخلی بدن هومئوستاز نام دارد که با کمک تمامی اندام های بدن انجام می گیرد.
اختلاف های ذکر شده در مورد مایعات داخلی و خارجی به سبب وجود غشای سلول که سطح خارجی تمام سلول های بدن را احاطه کرده است به وجود می آید. این غشا از یک لایه دو طبقه چربی تشکیل شده که در بین آن ها برخی پروتئن ها در سراسر عرض غشا نفوذ کرده اند.
این پروتئن های موجود در غشا پروتئن های انتقال دهنده محسوب می شوند که برخی دارای دریچه اند و برخی پروتئن های حامل محسوب می گردند. این دو نوع پروتئن معمولاً از نظر نوع و انواع مولکول ها یا یون هایی که به آن ها اجازه عبور از غشا را می دهند بسیار انتخابی عمل می کنند.
عمل انتقال توسط این پروتئن ها از غشای سلول به وسیله یکی از دو روش انتشار و یا انتقال فعال است.
انتشار:
به معنی حرکت بی نظم مولکولی مواد، مولکول به مولکول یا از طریق فضا های بین مولکولی در غشا یا به صورت ترکیب با یک پروتئن حامل است. انرژی لازم برای انتشار از انرژی حرکت جنبشی طبیعی مواد است.
برای مشاهده ی فیلم اینجا کلیک کنید.
موادی می توانند از طریق انتشار از غشای سلول عبور کنند که قابلیت حل شدن در چربی را داشته باشند مثل اکسیژن، دی اکسید کربن و الکل ها.
انتشار دیگر از طریق کانال های پروتئینی است که این امری انتخابی است یعنی به تمامی مواد اجازه ورود وخروج از این پروتئن ها داده نمی شود. این پروتئن ها که به منزله درواز های عبور ومورو برای برخی از مواد محسوب می شوند از نظر قطر ، شکل و ماهیت بار های الکتریکی و پیوند های شیمیایی موجود در سطح داخلی خود اجازه عبور می دهند.
یک نوع انتشار نیز وجود دارد که در آن انتشار با واسطه ی ماده حامل (یک پروتئن حامل اختصاصی ) صورت می گیرد که به این نوع انتشار ، انتشارتسهیل شده گفته می شود. در انتشار غلظت ماده تعیین کننده سرعت انتشار است اما در انتشار تسهیل شده به تدریج غلظت ماده افزایش می یابد و به یک حداکثر موسوم به سرعت ماکزیمم می رسد. این رسیدن به ماکزیمم به خاطر اشباع شدن و یا تغییر شکل فضایی یا شیمیایی کانال های مربوطه می باشد.این دو انتشار نیاز به مصرف انرژی ندارند.
برای مشاهده ی فیلم اینجا کلیک کنید.
انتقال فعال:
گاهی غلظت زیادی از یک ماده در مایع داخل سلولی مورد نیاز است و در آن جا وجود ندارد در حالی که غلظت آن ماده در خارج سلولی فراوان است مثل اکثر یون های سدیم و پتاسیم. انتقال به روش انتشار برای این حالت جوابگو نیست به خاطر اینکه انتشار، سرانجام غلظت ها را در دو سوی غشا متعادل و برابر می کند. هنگامی که یک غشای سلولی مولکول ها یا یون ها را روبه بالا در خلاف جهت گرادیان شیب غلظت انتقال می دهد به این انتقال انتقال فعال گفته می شود که برای این کار نیاز به انرژی دارد.
این انتقال بنبر منبع انرژی به دو صورت انجام می شود:
1- انتقال فعال اولیه:
در این نوع انتقال انرژی لازم مستقیماً از تجزیه ادنوزین تری فسفات یا همان ATP ناشی می شود. مانند انتقال پمپ سدیم- پتاسیم ، یون های کلسیم
2- انتقال فعال ثانویه:
در این نوع انتقال انرژی به طور ثانویه از انرژی ذخیره شده به صورت اختلافات غلظت مواد مولکولی یا یونی ثانویه بین دو سوی یک غشای سلولی که در ابتدا توسط انتقال اولیه تولید شده بود ناشی می شود. خود این نوع انتقال به دو شکل هم انتقالی و انتقال در دو جهت مخالف انجام می گیرد.
در هم انتقالی باید هر دوماده به کانال مورد نظر متصل شوند و گردایان غلظت برای هر دو در یک سمت غشا بالاتر باشد مثل هم انتقالی گلوکزو اسید های امینه به همراه یون های سدیم
اما در انتقال در دو جهت غلظت یکی از مواد در داخل سلول و غلظت دیگری در خارج سلول بیشتر است و هر دو توسط یک کانال جابه جا می شوند مثل انتقال سدیم با یون های کلسیم و هیدروژن در دو جهت مخالف
برای مشاهده ی فیلم اینجا کلیک کنید.
سوال:
نمودار های زیر نشاندهنده کدام نوع از انتشار ها می باشند؟
الف) نمودار سبز( انتقال فعال) ، نمودار قرمز ( انتشار تسهیل شده)
ب) نمودار سبز( انتشار تسهیل شده)، نمودار قرمز( انتقال فعال)
ج) نمودار سبز( انتقال در دوجهت مخالف)، نمودار قرمز( انتشار)
د) نمودار سبز( انتشار تسهیل شده ) ، نمودار قرمز ( انتشار)
