مفهوم عملية النقل النشط
يُعرّف النقل النشط (بالإنجليزيّة: Active Transport) بأنه وسيلة يجري خلالها نقل الجزيئات والأيونات خلال الأغشية الخلوية عكس تدرّج التركيز، أيّ من المنطقة ذات التركيز المنخفض إلى المنطقة ذات التركيز المرتفع.
وتتطلب هذه العملية بالضرورة وجود طاقة أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)* (وحدة أساسية في بناء الحمض النووي بنوعيه DNA وRNA) وإنزيمات حتّى تتمكّن المواد المُذابة من الانتقال عبر الغشاء.
تجدر الإشارة إلى أن عملية النقل النشط تختلف من جزيء إلى آخر وفقًا لحجمه على النحو الآتي:
- النقل النشط للجزيئات الصغيرة
يجري عبر غشاء الخلية عن طريق بروتينات النقل الموجودة في الغشاء والتي تحتوي على مُستقبلات ترتبط بالمادة وتنقلها.
- النقل النشط للجزيئات الكبيرة
يجري عبر غشاء الخلية عن طريق عمليات النقل الحويصلي (بالإنجليزيّة: Vesicular transport processes).
أنواع النقل النشط
النقل النشط ينقسم إلى قسمين على النحو الآتي:
النقل النشط الأولي
يُعرّف النقل النشط الذي يستخدم (ATP) كمصدر مباشر للطاقة بالنقل النشط الأولي (بالإنجليزيّة: Primary Active Transport)، ويُعتبر هذا النوع من أنواع النقل النشط نادر الحدوث لأنّه يستهلك كميةً كبيرةً من الطاقة.
يحدث النقل النشط الأولي في الخلايا بمساعدة نواقل تُعرف باسم الناقلات الأولية النشطة، ومن أبرزها ما يأتي:
- إنزيم الأدينوسين ثلاثي الفوسفات نوع P: (بالإنجليزيّة: P-type ATPase)؛ ومن الأمثلة عليه ما يأتي:
- مضخة الصوديوم-البوتاسيوم: توجد في الكائنات حقيقية النوى، والبكتيريا، والعتائق، حيث تسمح المضخّة بإدخال أيونيّ بوتاسيوم مقابل إخراج 3 أيونات صوديوم لإرجاع الخلية إلى حالة الراحة.
- مضخة الكالسيوم.
- مضخة البروتون.
- إنزيم الأدينوسين ثلاثي الفوسفات نوع F: (بالإنجليزيّة: F-type ATPase)؛ يوجد في الميتوكوندريا، والبلاستيدات الخضراء، والبكتيريا.
- إنزيم الأدينوسين ثلاثي الفوسفات نوع V: (بالإنجليزيّة: V-type ATPase)؛ يوجد في الكائنات حقيقية النوى.
- الكاسيت المرتبط بإنزيم الأدينوسين ثلاثي الفوسفات: (بالإنجليزيّة: ATP-binding cassette)؛ يوجد في الكائنات بدائية النوى والكائنات حقيقية النوى.
النقل النشط الثانوي
يُعرّف النقل النشط الثانوي (بالإنجليزيّة: Secondary Active Transport) بأنّه نقل المواد المُذابة عكس تدرّج التركيز، ويحدث بالتزامن مع نقل مواد مُذابة أخرى باتجاه تدرّج التركيز.
يُمكن تصنيف النقل النشط الثانوي اعتمادًا على اتجاه نقل الجزيئات فيه إلى نوعين، وهما كالآتي:
النقل المتعاكس (بالإنجليزيّة: Antiport)؛ وهو النظام الذي تتحرّك فيه مادة بالاتجاه المعاكس لمادة أخرى أثناء النقل المشترك.
النقل المتوافق (بالإنجليزيّة: Symport)؛ وهو النظام الذي تتحرّك فيه مادتين بالاتجاه نفسه أثناء النقل المشترك.
أهمية النقل النشط
تكمن أهمية النقل النشط فيما يأتي:
- يُساعد على امتصاص السكريات، والأحماض العضوية والأمينية، والأيونات الغير عضوية.
- يُساعد على نقل الأيونات، والفيتامينات، والعناصر الغذائية داخل الكائنات الحيّة.
- يُساعد على امتصاص المواد الحيوية بطريقة فعّالة.
- يُساعد على التخلص من المواد الكيميائية والنفايات.
- يُساعد في العمليات الخلوية الأساسية، والتي تتمثل بامتصاص الغذاء والتخلص من المركبات السامة.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
- ATP: وحدة أساسية في بناء الحمض النووي بنوعيه DNA وRNA.
