شاه کلید نکات
شاه کلید سوال
انتشار، جریان مولکولها از جای پر غلظت به جای کم غلظت است؛ یعنی مولکولها براساس شیبِ غلظت، منتشر میشوند. نتیجه انتشار هر ماده، یکسان شدن غلظت آن در محیطی است که انتشار در آن انجام میشود. مولکولها به دلیل داشتن انرژی جنبشی و براساس شیبِ غلظت، میتوانند در دو سوی غشا منتشر شوند. بنابراین در انتشار، یاخته انرژی مصرف نمیکند. مولکولهایی مانند اکسیژن و کربن دی اکسید از غشا، منتشر میشوند.
در این روش پروتئین های غشا، انتشار مواد را تسهیل میکنند و مواد را در جهت شیبِ غلظت آنها، از غشا عبور میدهند. خروج گلوکز و اغلب آمینواسیدها از یاخته های روده به مایع بین یاخته ای با انتشار تسهیل شده انجام میشود.
در دو سوی غشای یاخته، درون میان یاخته )سیتوپلاسم) و مایع بین یاخته ای، محلول آبی شامل مولکولها و یونهای مختلفی وجود دارد که غشا نسبت به آنها نفوذپذیری انتخابی دارد. مثال این حالت را در شکل 6 میبینید.
در یک طرف غشای نازکی که نفوذپذیری انتخابی یا تراوایی نسبی دارد، آب خالص و در طرف دیگر آن، محلول سدیم کلرید (یا قند) وجود دارد. فقط مولکول های آب میتوانند از غشا عبور کنند؛ در این حالت، تعداد مولکولهای آب در سمت چپ بیشتر است و این مولکولها بیشتر به سمت راست منتشر میشوند. به انتشار آب از درون غشایی با تراوایی نسبی، اُسمز میگویند. در دو طرف این غشا، محلولهای آبی با غلظت های متفاوت وجود دارد و در اثر این اختلاف غلظت، جابه جایی خالص آب رخ میدهد. فشار لازم برای توقف کامل اسمز، فشار اسمزی محلول نام دارد که عامل پیش برنده اسمز است. هر چه اختلاف غلظت آب در دو سوی غشا بیشتر باشد، فشار اسمزی بیشتر است و آب سریعتر جابه جا میشود.
همانطور که در شکل میبینید در اثر اسمز، حجم محلول سمت راست افزایش مییابد. آیا این پدیده برای یاخته ها در بدن ما هم رخ میدهد؟ آیا ممکن است ورود آب به درون یاخته در اثر اسمز موجب ترکیدن یاخته های بدن ما شود؟ خیر.
غلظت مواد در مایع بین یاخته ای و خون، مشابه درون یاخته است. در نتیجه آب نمیتواند بیش از حد وارد یاخته ها شود و به طور معمول، یاخته ها از خطر تورم و ترکیدن حفظ میشوند.
آب چگونه از عرض غشا عبور میکند؟ مولکولهای آب عالوه بر اینکه از بین فسفولیپیدهای غشای دولایه ای عبور میکنند، از طریق پروتیئن های اختصاصی به نام آکواپورین هم از عرض غشا رد میشوند.
یاخته به برخی از مولکول دارد که باید ها نیازها و یون وارد آن شوند؛ هر چند غلظت آنها در یاخته زیاد باشد. برای اینکار، یاخته باید انرژی مصرف کند. فرایندی که در آن، یاخته مواد را برخالف شیب غلظت منتقل میکند، انتقال فعّال نام دارد. در این فرایند، مولکولهای پروتئینی با صرف انرژی، ماده ای را منتقل میکنند. این انرژی از مولکول ATP به دست میآید. ها مییاخته توانند انرژی را در مولکولهای ویژه ای از جمله های مولکول ATP ذخیره کنند. وقتی یاخته به انرژی نیاز دارد، پیوندهای پرانرژی مولکول ATP را میشکند و انرژی آزاد شده استفاده میکند.
پروتئین انتقال دهنده سدیم و پتاسیم با مصرف انرژی و برخالف شیب غلظت، یون پتاسیم را به یاخته وارد، و یون سدیم را از آن خارج می کند. درونبری (آندوسیتوز) و برونرانی (اگزوسیتوز ) بعضی یاختهها می توانند ذره های بزرگ، مانند مولکولهای پروتئینی را با فرایندی به نام درونبری جذب کنند. برون رانی فرایند خروج ذره های بزرگ از یاخته است. این فرایندها با تشکیل کیسه های غشایی همراه است و به انرژی ATP نیاز دارد.
روش های عبور مواد از غشای یاخته
انتشار:
انتشار، جریان مولکولها از جای پر غلظت به جای کم غلظت است؛ یعنی مولکولها براساس شیبِ غلظت، منتشر میشوند. نتیجه انتشار هر ماده، یکسان شدن غلظت آن در محیطی است که انتشار در آن انجام میشود. مولکولها به دلیل داشتن انرژی جنبشی و براساس شیبِ غلظت، میتوانند در دو سوی غشا منتشر شوند. بنابراین در انتشار، یاخته انرژی مصرف نمیکند. مولکولهایی مانند اکسیژن و کربن دی اکسید از غشا، منتشر میشوند.
انتشار تسهیل شده:
در این روش پروتئین های غشا، انتشار مواد را تسهیل میکنند و مواد را در جهت شیبِ غلظت آنها، از غشا عبور میدهند. خروج گلوکز و اغلب آمینواسیدها از یاخته های روده به مایع بین یاخته ای با انتشار تسهیل شده انجام میشود.
گذرندگی (اُسمز):
در دو سوی غشای یاخته، درون میان یاخته )سیتوپلاسم) و مایع بین یاخته ای، محلول آبی شامل مولکولها و یونهای مختلفی وجود دارد که غشا نسبت به آنها نفوذپذیری انتخابی دارد. مثال این حالت را در شکل 6 میبینید.
در یک طرف غشای نازکی که نفوذپذیری انتخابی یا تراوایی نسبی دارد، آب خالص و در طرف دیگر آن، محلول سدیم کلرید (یا قند) وجود دارد. فقط مولکول های آب میتوانند از غشا عبور کنند؛ در این حالت، تعداد مولکولهای آب در سمت چپ بیشتر است و این مولکولها بیشتر به سمت راست منتشر میشوند. به انتشار آب از درون غشایی با تراوایی نسبی، اُسمز میگویند. در دو طرف این غشا، محلولهای آبی با غلظت های متفاوت وجود دارد و در اثر این اختلاف غلظت، جابه جایی خالص آب رخ میدهد. فشار لازم برای توقف کامل اسمز، فشار اسمزی محلول نام دارد که عامل پیش برنده اسمز است. هر چه اختلاف غلظت آب در دو سوی غشا بیشتر باشد، فشار اسمزی بیشتر است و آب سریعتر جابه جا میشود.
همانطور که در شکل میبینید در اثر اسمز، حجم محلول سمت راست افزایش مییابد. آیا این پدیده برای یاخته ها در بدن ما هم رخ میدهد؟ آیا ممکن است ورود آب به درون یاخته در اثر اسمز موجب ترکیدن یاخته های بدن ما شود؟ خیر.
غلظت مواد در مایع بین یاخته ای و خون، مشابه درون یاخته است. در نتیجه آب نمیتواند بیش از حد وارد یاخته ها شود و به طور معمول، یاخته ها از خطر تورم و ترکیدن حفظ میشوند.
آب چگونه از عرض غشا عبور میکند؟ مولکولهای آب عالوه بر اینکه از بین فسفولیپیدهای غشای دولایه ای عبور میکنند، از طریق پروتیئن های اختصاصی به نام آکواپورین هم از عرض غشا رد میشوند.
انتقال فعال:
یاخته به برخی از مولکول دارد که باید ها نیازها و یون وارد آن شوند؛ هر چند غلظت آنها در یاخته زیاد باشد. برای اینکار، یاخته باید انرژی مصرف کند. فرایندی که در آن، یاخته مواد را برخالف شیب غلظت منتقل میکند، انتقال فعّال نام دارد. در این فرایند، مولکولهای پروتئینی با صرف انرژی، ماده ای را منتقل میکنند. این انرژی از مولکول ATP به دست میآید. ها مییاخته توانند انرژی را در مولکولهای ویژه ای از جمله های مولکول ATP ذخیره کنند. وقتی یاخته به انرژی نیاز دارد، پیوندهای پرانرژی مولکول ATP را میشکند و انرژی آزاد شده استفاده میکند.
پروتئین انتقال دهنده سدیم و پتاسیم با مصرف انرژی و برخالف شیب غلظت، یون پتاسیم را به یاخته وارد، و یون سدیم را از آن خارج می کند. درونبری (آندوسیتوز) و برونرانی (اگزوسیتوز ) بعضی یاختهها می توانند ذره های بزرگ، مانند مولکولهای پروتئینی را با فرایندی به نام درونبری جذب کنند. برون رانی فرایند خروج ذره های بزرگ از یاخته است. این فرایندها با تشکیل کیسه های غشایی همراه است و به انرژی ATP نیاز دارد.