النقل الغشائي البكتيري

 ماهي الية النقل الغشائي عند بدائيات النواة ؟

-من اجل استمرار الحياة في الخلية البكتيريا او جميع الكائنات الحية بدائية النواة فإنها تقوم بتبادلات بين وسطها الدخلي والوسط الخارجي بالاعتماد على الغشاء الهيولي فبنيته تقوم بوظيفة كالبواب يسمح بمرور اشياء و لايسمح لأخرين يسمى بالنقل الانتقائي حيث تمر المغذيات قطع من المورثات الماء .... ام الاشياء التي تضر الخلية فهي لا تمر و النقل الغشائي انواع كثيرة  هي:

1-الانتقال عبر الغشاء Membrane transport 

يجب على الكائنات ان تنظم نقل المغذيات الى داخل الخلية و تطرد الفضلات الى خارجها إضافة الى الفضلات فإنها تطرح حتى سمومها و من اجل التحكم في هذه التبادلات يعمل الغشائي الهيولي كحاجز نفاذية إنتقائية Selective permeability  حيث يحدد ماهي الجزيئات التي تمر و التي لا تمر (ينتقيها او يخيرها) عبر الغشاء,ويوجد انواع معينة من الجزيئات ان تخترق الغشاء بحرية, و جزيئات اخرى تنتقل بواسطة بروتنيات حاملة او ناقلة نوعية specific protein carriers إن وجود او غياب البروتين الحامل المعين في الغشاء الهيولي يحدد ما اذا كان جزىء معين يدخل الخلية او يتركها و عند الكائنات البدائية النواة  تتحرك الجزيئات عبر الغشاء الهيولي بواسطة الانتشار البسيط و الانتشار الميسر و الانتشار النشط.

أ-الانتشار البسيط Simple diffusion 

إن الجزيئات التي تتحرك بحرية خلال طبقتي الدهن من دون مساعدة حاملات البروتين تدخل الى الخلية و تخرج منها بواسطة الانتشار البسيط و في هذه العملية تتوزع المواد الكيميائية كنتيجة لحركة الجزيئات العشوائية و تتحرك الجزيئات إستجابة لمتدرج التركيز Concentration gradient حيث تتحرك من المكان الاعلى تركيز الى المكان اقل تركيز و لا تستهلك الخلية فيه الطاقة حيث إن المواد تنتشر تلقائيا الى المكان الذي يوجد فيه تدرج تركيز اقل و يستمر الانتشار من الجانب اكبر تركيز الى اقل تركيز الى ان يحدث توازن بين جانبي الغشاء (الغشاء الداخلي و الخارجي)  و عندما يصبح التركيز متساويا يتلاشى متدرج التركيز لانه تساوى عليهما .

إن الثقوب التي تنتشر من خلالها المواد عبر الغشاء تنشأ تبعا لظواهر عديدة و ينتشر الماء و الاكسجين و ثاني اكسيد الكربون و المركبات الاخرى المتعادلة الصغيرة من خلال فراغات Gaps مؤقتة و التي تنشأ نتيجة إعادة الترتيب المستمر لسوائل الغشاء و لاتحتاج الدهون الصغيرة الى اية ثقوب اذا تذوب ببساطة في طبقتي الدهن و تتحرك خلالها .

ب-الاسموزية Osmosis 

عندما تكون الجزيئات منتشرة الى الخلايا هي الماء في هذه الحالة  تسمى الاسموزية حيث ان الماء يمر بسهولة خلال الغشاء فإن اخذه او فقده يعتمد على تركيزه في البيئة و على الفراغ المتاح داخل الخلية و بسبب ان المواد الذائبة في الماء تاخذ شكلا فيزيائيا فكلما كان تركيز الذائبات Solutes (المواد الذائبة) اعلى في المحلول المائي كلما كان تركيز الماء اقل و العكس صحيح و بناء عليه فإنه يقال تقليديا بأن الاسموزية تدفع الماء للتحرك في إتجاه التراكيز القليلة للذائبات (اي تركيز ماء اعلى) الى تراكيز الاعلى للذائبات  اي نحو التركيز المنخفض للماء و أن وضعنا خلية بكتيرية في وسط به ماء نقي فأنها سوف تعمل على تراكم الماء و تنتفخ Swelling  و لكن حدودها الخارجية الصلبة (الجدار الخلوي) تحد من التمدد و تمنعها من الانفجار و تجعل كمية الماء في الخلية محدودة.

ج-الانتشار الميسر او السهل Facilitate diffusion 

تمر الجزيئات البسيطة التي لاتذوب في الطبقة الدهنية مثل السكريات البسيطة و العديد من الجزيئات الصغيرة بواسطة عملية يطلق عليها الانتشار السهل حيث يرتبط كل جزء  من هذه الجزيئات على سطح الغشاء بإنزيم الإدخال Permease  و هو مستقبل بروتيني نوعي و الذي يحمل الجزيئات عبر الغشاء و يرتبط الانزيم بالمادة المراد نقلها و يغير من شكله ليكون قناة Channel التي تفتح الاتجاه المقابل من الغشاء و إن تكوين هذه القناة البروتينية يحمي الجزء الداخلي من الغشاء (الكاره للماءHydrophopic )  و لولا إنشاء هذه القناة كان سيطرد الجزء الكاره للماء الجزيء, و مثل الانتشار البسيط فإن الانتشار الميسر لا يستهلك اي طاقة  و الحركة تستمر الى ان يحدث إتزان  على جانبي الغشاء.

د-النقل النشط Active transport 

إن حركة الجزيئات ضد تدرج التركيز  يطلب من الخلية ان تستهلك طاقة  فالنقل النشط هو عملية تستخدمها بدائيات و حقيقيات النواة لنقل المواد ضد تدرج التركيز كما هو في الانتشار الميسر فأن الجزيء الذي يراد إدخاله عبر الغشاء يجب ان يرتبط اولا بحامل نوعي من البروتينات  موجود في الغشاء الهيولي و يحدث تغيير شكلي  لحامل البروتينات مما يعطيه القابلية لنقل الجزيء الى الجانب المراد نقله ثم يطلقه و إن حدوث في تغيير الشكلي لهذا البروتين يستهلك طاقة يتم توفيرها عبر الطاقة الكيميائية المخزنة في جزيئات ادينوسين ثلاثي الفوسفات ATP و يوفر كل حامل بروتيني الية نقل احادية الاتجاه (ناقل نوعي) و بعض بروتينات النقل النشطة تقوم بنقل الجزيئات الى داخل الخلية حيث تتراكم و البعض الاخر يقوم بإخراج المواد من داخل الخلية الى خارجها مثل الفضلات و السموم و الانزيمات.

هـ- نقل المجموعة Group translocation 

تستهلك العديد من بدائيات النواة طاقة لنقل المغذيات بواسطة النقل بالمجموعة و هي عملية نقل نشطة تستهلك طاقة تقوم فيها الحاملات البروتينية بتحوير الجزيئات المحمولة عليها كيميائيا عندما تعبر الغشاء و في احدى هذه النظم يتفاعل الغلوكوز مع الفوسفات عند دخوله الى الهيولى ولا يستطيع مركب فوسفات الجلوكوز على خلاف الجلوكوز العادي ان يعبر الغشاء و بهذا يكون مصطادا داخل الخلية و يوفر نقل مجموعة الجلوكوز ميزة اخرى للبكتيريا حيث تحتوي رابطة الجلوكوز فوسفات على طاقة كبيرة و تستخدم هذه الطاقة لبدأ التفاعلات الايضية التي تحرر  باقي الطاقة الغير مستخدمة من جزيء الغلوكوز.

يستخدم الانتشار البسيط و السهل و النقل النشط بواسطة كل من الكائنات حقيقة و بدائية النواة  على حين ان النقل بالمجموعة يحدث فقط في بدائيات النواة و في العديد من حقيقيات النواة  و يكون النقل الغشائي مسبوقا بواسطة الادخال الخلوي Endocytosic  حيث تبتلع الخلية المواد المبتلعةEngulfed  بعد ذلك يتم نقل الجزيئات الصغيرة بواسطة احد الاليات المشروحة الفوق( من كتاب علم الاحياء الدقيقة الجزء الاول من صفحة 74 الى76 )

للعودة الى فهرس علم البكتيريا  اضغط هنا