مفهوم الانتشار المسهل

بدايةً يجب معرفة مفهوم النقل السلبي (Passive Transport) في علم الأحياء، وهو نوع من النقل عبر غشاء الخلية والذي لا يتطلب طاقة، بينما هناك نوع آخر من النقل هو النقل النشط والذي يكون عكس ذلك، ومن أشهر أنواع النقل السلبي هو الانتشار البسيط والانتشار المسهل، ولكننا في هذا المقال سنقتصر الحديث عن الانتشار المسهل.^[١]

مفهوم الانتشار المسهل

الانتشار المسهل (Facilitated diffusion) في علم الأحياء هو عبارة عن نقل سلبي خلوي للمواد والأيونات عبر غشاء بيولوجي من منطقة ذات تركيز أعلى إلى منطقة ذات تركيز أقل، وذلك بمساعدة جزيء النقل الذي يسمى ببروتين النقل، ونظرًا لأنّ حركة المواد ستكون من تركيزات أكبر إلى أقل فلا يوجد حاجة لاستخدام الطاقة الكيميائية لعملية النقل.^[٢]

آلية النقل في الانتشار المسهل

يتضمن الانتشار المسهل استخدام بروتين ناقل لتسهيل حركة الجزيئات عبر الغشاء، وفي بعض الحالات تمر الجزيئات عبر قنوات داخل البروتين، بالإضافة إلى حالات أخرى يتغير فيها شكل البروتين مما يسمح للجزيئات بالمرور، وبالتالي فإنّ عملية الانتشار المسهل هي عملية تتضمن نقل بعض الجزيئات والأيونات مثل الجلوكوز، وأيونات الصوديوم وأيونات الكلوريد غير قادرة على المرور عبر طبقة الفسفوليبيد ثنائية أغشية الخلايا، ولهذا يتم استخدام بروتينات القناة الأيونية والبروتينات الحاملة المضمنة في غشاء الخلية لتنقل هذه المواد إلى الخلية.^[٣]

وفي الواقع تسمح بروتينات القناة الأيونية لأيونات محددة بالمرور عبر قناة البروتين، حيث يتم تنظيم القنوات الأيونية بواسطة الخلية وتكون إما مفتوحة أو مغلقة للتحكم في مرور المواد إلى الخلية، وترتبط البروتينات الحاملة بجزيئات محددة والتي تغير شكلها ثمّ تودع الجزيئات عبر الغشاء، وبمجرد اكتمال العملية تعود البروتينات إلى وضعها الأصلي.^[٣]

العوامل المؤثرة في عملية الانتشار المسهل

وفيما يلي العوامل الرئيسية التي تؤثر على عملية الانتشار المسهل:^[٤]

• درجة الحرارة: إنّ درجة الحرارة لها تأثير كبير على عملية الانتشار المسهل حيث أنّه مع زيادة درجة الحرارة تزداد حركة الجزيئات بسبب زيادة الطاقة.
• التركيز: إنّ اختلاف التركيز هو الأساس المعتمد لنقل الجزيئات والمواد والأيونات في عملية الانتشار المسهل، وبالتالي تحدث حركة الجزيئات من منطقة التركيز الأعلى إلى منطقة التركيز الأقل.
• مسافة الانتشار: حيث يكون معدل الانتشار المسهل أسرع من خلال مسافة أصغر مقارنة عندما يكون الانتشار من خلال المسافة الأكبر، فعلى سبيل المثال ينتشر الغاز بشكل أسرع عبر جدار رقيق منه عبر جدار سميك.
• حجم الجزيئات: إنّ حجم الجزيئات له تأثير في عملية الانتشار المسهل حيث أنّ الجزيئات الأصغر حجمًا هي أخف وبالتالي تنتشر بشكل أسرع مقارنةً مع الجزيئات الأكبر حجمًا.

أهمية الانتشار المسهل

لا يمكن لكل جزيء عبور أغشية الخلايا، كما ويجب أن تكون الجزيئات صغيرة وغير قطبية لاجتياز الغشاء، وبالتالي فإنّ عملية الانتشار المسهل قدْ حلّت المشكلات التالية:^[٤]

• نقل الجلوكوز، حيث أنّه جزيء كبير لا يمكن أن ينتشر عبر غشاء الخلية.
• يتم طرد الأيونات مثل الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم بواسطة غشاء الخلية.
• إنّ الأحماض الأمينية والأحماض النووية قطبية وكبيرة جدًا بحيث لا يمكنها عبور غشاء الخلية.
• تكون حركة الماء عبر الغشاء بكميات كبيرة صعبة في بعض الأحيان.

المراجع

1. ↑ "Passive Transport in Cells: Simple and Facilitated Diffusion & Osmosis", study, Retrieved 27/1/2022. Edited.
2. ↑ "Facilitated diffusion", biologyonline, Retrieved 27/1/2022. Edited.
3. ^ ^{أ ب} "Diffusion: Passive Transport and Facilitated Diffusion", thoughtco, Retrieved 27/1/2022. Edited.
4. ^ ^{أ ب} "facilitated diffusion", byjus, Retrieved 27/1/2022. Edited.