1. المبادلات الخلوية

2. لاحظنا فيما سبق أن الخلية تمثل الوحدة البنائية للكائن الحي ، و تتجمع الخلايا المتشابهة في التركيب و الوظيفة لتشكل نسيجا متخصصا ،
فالنسيج العضلي يضمن الحركة بفضل خاصية التقلص ،
و النسيج العصبي يؤمن التنسيق بين الأجهزة و الأعضاء
و النسيج اليخضوري يضمن تصنيع المواد العضوية و تخزين الطاقة بفضل عملية التركيب الضوئي و هكذا …
إضافة إلى هذا التخصص هنالك وظائف تشترك فيها جميع الخلايا الحية مثل :
التغذية و الاطراح و التنفس ، و يتوقف تحقيق هذه الوظائف على الوسط الذي تعيش فيه الخلية و تأخذ منه ما تحتاجه و تطرح إليه ما تنتجه من إفرازات و فضلات.

3. ظاهرة الحلول (انتقال الماء)
الانتشار و انتقال المواد المنحلة
الانتشار البسيط
الانتشار المسهل
النقل الفعال
أهمية المبادلات
المكونات الكيميائية للغشاء
النموذج الفسيفسائي المائع
انتقال المواد عبر الغشاء
أمثلة وظيفية عن النقل عبر الغشاء

4. وسط المبادلات
يكون الوسط الذي تعيش فيه الخلية سائلا على العموم فإما أن يكون:
مائيا بالنسبة للخلية النباتية و الكائنات وحيدة الخلية المائية (البرامسيوم – الأميبا – الكلوريلا … إلخ)
أو سائلا حيويا مثل الدم و البلغم بالنسبة للخلايا الحيوانية ،
و في جميع الحالات يكون الوسط سائلا متغير التركيب ،
و حتى تحافظ الخلية على توازنها فإنها تقوم بتبادلات مع هذا الوسط فتأخذ منه الماء و بعض المواد المنحلة و تطرح إليه الفضلات و بعض المواد المنتجة.

5. أولا: مبادلات الماء في الخلية

6. 1- مبادلات الماء في الخلية النباتية
نستخدم في الدراسة العملية خلايا نباتية ذات فجوات ملونة طبيعيا مثل البشرة الخارجية لحرشفة البصل البنفسجي أو بشرة الملفوف الأحمر CHOU ROUGE أو بشرة بتلات الأزهار … إلخ. نركز الملاحظة في هذه الدراسة على التبدلات التي تظهر على :
- حجم الفجوة و لونها
- السيتوبلازم و الغشاء السيتوبلازمي.

7. الإظهار التجريبي لمبادلات الماء :
أ) بالعين المجردة :
نفصل في درنة بطاطا كبيرة خمسة أسطوانات طول كل منها 40 ملم و قطرها 5 ملم. نغمر الأسطوانات على الترتيب في خمسة أوساط تحتوي على :
 الوسط الأول : ماء مقطر
 الوسط الثاني : محلول سكاروز 10 %
 الوسط الثالث : محلول سكاروز 20 %
 الوسط الرابع : محلول سكاروز 30 %
 الوسط الخامس : محلول سكاروز 40 %
بعد ساعة أو ساعتين نعيد قياس أطوال القطع و أوزانها. نرسم أطوال القطع بدلالة التركيز (الشكل التالي  )

8. أطوال القطع (ملم) 40
الطول الأساسي 30 20 10
التركبز %
40% 30% 20% 10% 0%

9. النتائج المسجلة :
 القطعة الأولى : زيادة معتبرة في الطول و الوزن كما أنها تصبح صلبة.
 القطعة الثانية : زيادة في الطول و الوزن و لكن بدرجة أقل من الأولى.
 القطعة الثالثة : يبقى طولها و وزنها ثابتا.
 القطعة الرابعة : يقل طولها و وزنها و تصبح طرية.
 القطعة الخامسة : يقل طولها و وزنها بدرجة أكبر و تصبح طرية.
 التفسير :
يرجع التغير في أطوال القطع إلى حدوث مجموعة من التغيرات على مستوى خلايا البطاطا و هي ناتجة عن اكتساب أوفقدان كمية من الماء و هذا حسب تغير تركيز الوسط الخارجي.

10. ب) الفحص المجهري :
نفصل ثلاثة قطع من البشرة الخارجية لحرشفة البصل البنفسجي ، و نضعها في زجاجات ساعة تحتوي على التوالي :
ماء مقطر – محلول ملح الطعام بتركيز 9 غ/ل ، 30 غ/ل ، نفحص القطع الثلاثة بالمجهر في قطرة من نفس المحلول.

11. الملاحظة القطعة الثالثة القطعة الأولى القطعة الثانية إستطالة هيولية
خروج الماء
فجوة منتبجة
نواة
فجوة متزنة
فجوة منكمشة
هيولى
جدار سيليلوزي
غشاء هيولي
البشرة الخارجية لحرشفة البصل
في الماء المقطر
البشرة الخارجية لحرشفة البصل في محلول ملح الطعام 9 غ/ل
البشرة الخارجية لحرشفة البصل في محلول ملح الطعام 30 غ/ل

12. النتيجة
تكون الخلية في حالة تبادل مستمر للماء تبعا لتغير تركيز و توتر الوسط الخارجي.
ينتقل الماء من الوسط الأقل في التركيز إلى الوسط الأعلى في التركيز و تدعى هذه الظاهرة بالحلول.

13. 2- مبادلات الماء في الخلية الحيوانية
تعيش الخلية الحيوانية بتماس مع الوسط الخارجي المحيط بها ، و هو سائل متغير التركيب (مصورة الدم – السائل بين الخلايا – ماء البحر …) و لا يفصلها عنه سوى غشاؤها السيتوبلازمي. أما ماء الخلية فيتوزع أساسا ضمن قنوات الشبكة الستوبلازمية و السيتوبلازم الشفاف (الأساسي) HYALOPLASME و حتى تتوازن الخلية مع محيطها يجب أن تقوم بمبادلات معه.
نأخذ كمثال كريات الدم الحمراء التي تسبح في المصورة.

14. مظهر الأنابيب بعد ثوان  ◙ تجربة :
نقوم بإنجاز التجربة التي حققها أول مرة هيمبرجر HIMBERGER عام نركز الملاحظات هنا على التغيرات التي تطرأ على كريات الدم الحمراء.
نضع في أربعة أنابيب إختبار على التوالي نفس الحجم (حوالي 5 مل) من : - ماء مقطر
– محلول ملح الطعام بتركيز 7 غ/ل ، 9 غ/ل ، 20غ/ل
نضيف لكل أنبوب قطرتين من دم الخروف (أو دم الإنسان المحفوظ) غير المتخثر ، ثم نرج الأنابيب جيدا و نتركها تهدأ.
9غ/ل
20غ/ل
ماء مقطر
7غ/ل
مظهر الأنابيب بعد 24 ساعة 
انفجار
أنتباج
توازن
انكماش
الفحص المجهري لكل راسب 

15. ك د ح منكمشة
ك د ح عادية
ك د ح منتبجة
 النتيجة :
تكون الخلية الحيوانية في حالة تبادل مستمر للماء مع الوسط الخارجي فإما أن تنكمش أو تتوازن أو تنتبج و هذا حسب تغير توتر الوسط الذي تعيش فيه.

16. تفسيرالفيزيائي لمبادلات الماء

17. تفسيرالفيزيائي لمبادلات الماء
ترجع الظواهر الخلوية المشاهدة سابقا إلى حادثة فيزيائية ناتجة عن تغير تركيز الوسط الخارجي و من ثمة تغير توتره مقارنة بتوتر الخلية. و لتفسير هذه الظواهر نستخدم جهاز الحلول الذي صممه بفيفر PFEFFER.
أدخل بفيفر تحسينات على جهاز الميز الذي صممه ديتروتشي DUTROCHET عام 1835 حيث صنع غشاء نصف نفوذ HE MIPERMEABLE يسمح فقط بمرور الماء و لا يسمح بمرور جزيئات المواد المنحلة.
غمر بفيفر وعاء فخاريا مملوءا بمحلول كبريتات النحاس CuSO4 في حوض به محلول فيروسيانور البوتاسيوم FeCNK2 ، و أثناء إنتقال الملحين في الإتجاهين المتعاكسين خلال مسامات جدار الوعاء الفخاري ، يحدث تفاعل بين الملحين و تترسب بلورات فيروسيانور النحاس في مسامات الجدار و تسدها جزئيا ، و بالتالي يعتبر الوعاء بأكمله غشاء نصف نفوذ.
CuSO4 + FeCNK FeCNCu + K2SO4
ثم زود هذا الوعاء بمقياس ضغط زئبقي MANOMETRE A MERCURE يسمح بقراءة ضغط المحلول عند التوازن.
محلول كبريتات النحاس
محلول فيروسيانور البوتاسيوم
طريقة صنع الغشاء نصف نفوذ

18. ◙ تجربة : نملأ الوعاء الفخاري بمحلول سكري ذي تركيز معلوم مثلا 20 % (أو محلول ملحي) مع إضافة قطرة حبر لتلوين المحلول ، نسد الوعاء بإحكام و نحدد مستوى الزئبق في مقياس الضغط الزئبقي بعلامتين أ ، ب كما في الرسم إلى الأسفل .

19. الملاحظة
التفسير الفيزيائي لمبادلات الماء

20. التفسير :
يرجع إنخفاض مستوى الزئبق من أ ← أَ إلى زيادة في حجم المحلول و هذا ناتج عن دخول كمية من ماء الحوض إلى الوعاء الفخاري و هذا تحت تأثير قوة شد (قوة جذب) يشكلها المحلول السكري
 تسمى قوة الجذب التي يشكلها المحلول : قوة الضغط الحلولي PRESSION OSMOTIQUE
 تسمى حركة جزيئات الماء من الحوض إلى الوعاء الفخاري بالحلول OSMOSE
 يسمى المحلول السكري الذي يمارس قوة جذب للماء بالوسط زائد التوتر MILIEU HEPERTONIQUE
 يسمى ماء الحوض (الوسط المخفف) بالوسط ناقص التوترMILIEU HYPOTONIQUE
 النتيجة :
ينتقل الماء بظاهرة الحلول من الوسط ناقص التوتر إلى الوسط زائد التوتر بتأثير قوة الضغط الحلولي.

21. إن توقف ظاهرة الحلول دون تحقيق تساو في التركيز على جانبي الغشاء، يدل على وجود قوة معاكسة في الاتجاه للضغط الحلولي، و التي عندما تصبح مساوية له يتوقف الحلول تدعى بضغط التوازن السوائلي، و يعود إلى حجم محلول الوسط الداخلى ( محلول السكروز) الذي يزداد وزنه بفضل الحلول و بالتالي يزداد ضغطه على الغشاء النصف نفوذ و على جزيئات الماء للوسط الخارجي ( الماء المقطر) حتى يصبح مساويا للضغط الحلولي فتتوقف ظاهرة الحلول عندئذ.
إن قراءة ضغط التوازن السائلي المبين على مقياس الضغط الزئبقي كاف لمعرفة الضغط الحلولي للمحلول الداخلي.

22. كيف ينتقل الماء؟ وفق ظاهرة الحلول
كيف ينتقل الماء؟ وفق ظاهرة الحلول
محلول ناقص التوتر
محلول زائد التوتر
غشاء نصف نفوذ

23. ظاهرة الحلول محلول خارجي ذو ضغط حلولي منخفض
تساوي الضغط الحلولي الخارجي والداخلي
محلول خارجي ذو ضغط حلولي مرتفع
خلية حيوانية
خلية نباتية

24. الخلاصة ينتقل الماء عبر الغشاء بظاهرة الحلول ( ظاهرة فيزيائية)
تعود ظاهرة الحلول إلى قوة الضغط الحلولي التي تعمل على احداث التوازن.

25. نحسب الضغط الحلولي بتطبيق قانون فانت هوف P.O = الضغط الحلولي (ضغط جوي)
حساب الضغط الحلولي
نحسب الضغط الحلولي بتطبيق قانون فانت هوف
P.O = NRTi
P.O = الضغط الحلولي (ضغط جوي)
C = التركيز بالغرام / لتر = ‰
N =التركيز المولي =
(مول/ل)
M = الكتلة الجزيئية للمادة المنحلة
T = درجة الحرارة المطلقة بالكالفن = حرارة الوسط
I = معامل التشرد (معامل التأين)
= 0.082= ثابت الغازات R

26. مالفرق بين التركيز المولي والأسمولي؟
الضغط الحلولي= معامل ا لتشرد x التركيز المولي x ثابت الغازات x درجة الحرارة المطلقة
مالفرق بين التركيز المولي والأسمولي؟
التركيز الأسمولي= التركيز المولي x معامل التشرد
الوزن الجزيئي
التركيز المولي=
التركيز الغرامي
الوحدة المستعملة هي : الضغط الجوي
ضغط جوي = 510 باسكال

27. حساب معامل التشرد: مثـــــــال
Na2SO Na+ + SO4--
1 مول
2 مول
1 مول
عدد المولات بعد التشرد 3 مول. معامل التشرد= 3

28. نستنتج مما سبق أن قيمة الضغط الحلولي تتغير من محلول إلى آخر تبعا للعوامل التالية :
 درجة حرارة التجربة : تؤثر طرديا على قيمة الضغط الحلولي أي كلما إرتفعت درجة الحكرارة زادت قيمة الضغط الحلولي.
 التركيز : كلما زاد تركيز المحلول زادت قيمة الضغط الحلولي
 الكتلة الجزيئية : كلما زادت كتلة المادة المنحلة تقل قيمة الضغط الحلولي.
 معامل التشرد : كلما زاد معامل التشرد تزداد قيمة الضغط الحلولي.
النتيجة: يتناسب الضغط الحلولي طرديا مع التركيز الكتلي و درجة الحرارة و عكسيا مع الكتلة الجزيئية للمادة المذابة

29. أمثلة مثال(1): محلول ملح الطعام NaCL تركيز 9%0
المطلوب حساب الضغط الحلولي إذا علمت لأن درجة الحرارة تساوي 37°م
الحل: R= ، C= 9%0 = 9 غ/ل ، M= =58.5غ ، T = =310 كالفن،
I= 2
إذن P.O= 7.62 ضغط جوي

30. تطبيق الحلول على الخلية :
إعتمادا على المعلومات التي توصلنا إليها إلى حد الآن ، يمكننا أن نفسر التغيرات الملاحظة سابقا و التي تتعرض لها الخلايا كما يلي
 في حالة التوازن : يكون الضغط الحلولي للخلية مساويا للضغط الحلولي الخارجي و لا يوجد حلول.
 في حالة الإنتباج : يكون الضغط الحلولي للخلية أكبر من الضغط الحلولي للوسط الخارجي فيحدث حلول داخلي للماء ENDOSMOSE وتنتبج الخلية
 في حالة الإنكماش : يكون الضغط الحلولي للوسط الخارجي أكبر من الضغط الحلولي للخلية فيحدث حلول خارجي EXOSMOSE و تنكمش الخلية.
ك د ح منكمشة
ك د ح منتبجة
ك د ح عادية
محلول خارجي ذو ضغط حلولي مرتفع
تساوي الضغط الحلولي الخارجي والداخلي
محلول خارجي ذو ضغط حلولي منخفض

31. Globules rouges en milieu:
Isotonique
Hypotonique
Hypertonique
Marieb, p. 71

34. انتقال الماء يعتمد على فرق تركيز الماء (جزيئات الماء الحرة)
المادة المذابة
غشاء نصف نفوذ

35. ثانيا : مبادلات المواد المنحلة
تختلف المواد التي تتبادلها الخلية مع الوسط الخارجي المحيط بها و هذا حسب نوع الخلية ، و وظيفتها و كذا طبيعة الوسط الذي تعيش فيه.

36. الإظهار التجريبي لمبادلات المواد المنحلة
نستعمل في هذه الدراسة خلايا نباتية ذات فجوات ملونة تحتوي على أصبغة أنثوسيانية PIGMENT ANTHOCYANIQUE مثل البشرة الخارجية للبصل البنفسجي ، أو الملفوف الأحمر …. يغير صباغ الأنثوسيانين لونه حسب درجة حموضة الفجوة :
 يكون بنفسجيا في الوسط المتعادل 7 = PH
 يكون أحمر في الوسط الحامضي 7 > PH
 يكون أزرق في الوسط القاعدي 7 < PH

37. فجوة منتبجة بنفسجية خلية طبيعية
تجربة :
تسمح هذه التجربة بإظهار نفاذية المواد المنحلة بصورة غير مباشرة. في هذه التجربة يجب ضبط المجهر مسبقا و أن يكون الفحص سريعا.
نضع قطعة من بشرة الملفوف الأحمر في قطرة من خلات الأمونيوم ACETATE D’AMONIUM (CH3-COO- ,NH4+)بتركيز 4 % ثم نفحصها بسرعة.
نلاحظ في البداية إنكماش الفجوات و تلونها بالأحمر (نتيجة خروج الماء و زيادة تركيز العصارة الفجوية) ، لكن بعد مرور 2 ← 3 دقائق تستعيد الفجوات حجمها و يتغير لونها إلى الأزرق أو البنفسجي.
بعد 2 ← 3 دقائق
في البداية
فجوة منتبجة بنفسجية
فجوة منكمشة حمراء
خلية طبيعية

38. التفسير
يرجع إنكماش الفجوات في البداية إلى خروج الماء بظاهرة الحلول حيث كان الضغط الحلولي الخارجي (محلول خلات الأمونيوم) أكبر من الضغط الحلولي للفجوات ، لكن بعد دخول خلات الأمونيوم إلى الخلايا إرتفع الضغط الحلولي للفجوات فاستعادت ماءها و تغير لونها من الأحمر إلى البنفسجي أو الأزرق لأن خلات الأمونيوم ملح قاعدي.
النتيجة
خلايا بشرة الملفوف الأحمر نفوذة لملح خلات الأمونيوم.

39. خواص النفاذية الخلوية

40. بعض خواص النفاذية: النفاذية الموجهة (التكديس) النفاذية الاختيارية
النفاذية التفاضلية

41. فحص البشرة في نفس السائل
أ) حـادثـة التـكـديـس و الـنـفاذيـة الــمـوجــهـة :
ACCUMULATION ET PERMEABILITE ORIENTE
نضع قطعة من البشرة الداخلية لحرشفة البصل (بشرة غير ملونة) في زجاجة ساعة بها محلول كنوب مضافا إليه الأحمر المعتدل 0.05 %.
نلاحظ بعد دقائق تلون القطعة بالأحمر و تصبح أكثر تلونا من السائل الخارجي المحيط بها (ظاهرة تكديس للأحمر المعتدل ACCUMULATION).
نفحص هذه البشرة بالمجهر في قطرة من نفس السائل
نلاحظ خلايا البشرة منتبجة و ذات فجوات ملونة بالأحمر.
فحص البشرة في نفس السائل
 البشرة في محلول كنوب
مع الأحمر المعتدل

42. فحص البشرة في محلول السكاروز 30 %
نضع هذه البشرة في زجاجة ساعة بها ماء صافي ، نلاحظ بقاء القطعة ملونة بالأحمر دون أن يتلون الوسط الخارجي. نعيد الفحص المجهري لهذه القطعة في قطرة من محلول السكاروز 30 % ، تظهر الفجوات منكمشة و ملونة بشدة دون أن يتلون الوسط الخارجي (محلول السكاروز).
فحص البشرة في الماء
فحص البشرة في محلول السكاروز 30 %
إذن الأحمر المعتدل له قابلية الدخول إلى الخلية و لا يخرج منها فهو ذو نفاذية موجهة PERMEABILITE ORIENTE (في اتجاه واحد فقط).

43. النفاذية الإختيارية PERMEABILITE SELECTIVE
يحتوي الوسط الخارجي للخلية على مواد منحلة مختلفة فهل كلها تنفذ إلى الخلية ؟

44.  تجربة : نضع قطعة من البشرة الخارجية للبصل البنفسجي (بشرة ملونة ) في قطرة من محلول D – غلوكوز بتركيز 30 % بين صفيحة و ساترة و نعين الوقت ، و نضع قطعة أخرى في محلول سكاروز 30 % بين صفيحة و ساترة و نعين الوقت كذلك.
الملاحظة : نلاحظ في البداية إنكماش الخلايا في المحضرين، و باستمرار المشاهدة نلاحظ أن الخلايا الموضوعة في محلول D- غلوكوز تستعيد إنتباجها تدريجيا ، بينما تبقى الخلايا الموضوعة في محلول السكاروز منكمشة لمدة طويلة.
التفسير:
إنكماش الخلايا في المحضرين في البداية لأن الضغط الحلولي الخارجي أكبر من الضغط الحلولي الداخلي (الفجوات العصارية)
الخلايا الموضوعة في محلول D- غلوكوز تستعيد إنتباجها تدريجيا ، و يرجع ذلك إلى دخول جزيئات الغلوكوز و إرتفاع تركيز الفجوات العصارية فامتصت الماء و إنتبجت.
الخلايا الموضوعة في محلول السكاروز منكمشة لمدة طويلة لأن السكاروز لا ينفذ إلى الخلايا (أو تكون نفاذيته بطيئة جدا).
 النتيجة : تختار خلايا بشرة البصل الغلوكوز فتسمح له بالدخول و ترفض السكاروز (نفاذية إختيارية).
يعتبر الغلوكوز مثالا عن نفاذية الجزيئات العضوية إلى الخلايا

45. البشرة الخارجية للبصل البنفسجي
البداية
البداية
محلول D – غلوكوز بتركيز 30 %
محلول سكاروز 30 %
البشرة الخارجية للبصل البنفسجي
تختار خلايا بشرة البصل الغلوكوز فتسمح له بالدخول و ترفض السكاروز (نفاذية إختيارية).
تستعيد إلانتباج
تدريجيا
تبقى منكمشة لمدة طويلة

46. النفاذية التفاضلية PERMEABILITE DIFFERENCIELLE

47. تجربة:
نأخذ قطعتن من بشرة البصل الخارجية الملونة نضع كلا منهما في زجاجة حيث :
 تحتوي الزجاجة الأولى على الفورماميد (H . CO . NH2 ) تركيزه 2.5 مول/لتر، وزنه الجزيئي= 45.
 تحتوي الزجاجة الثانية على الأسيتاميد(CH3 . CO . NH2) تركيزه 2.5 مول/لتر وزنه الجزيئي = 59.
نحدد وقت وضع القطعتين في الفورماميد و الأسيتاميد ، و ذلك بواسطة وقات ثم نفحص كل قطعة بالمجهر الضوئي.
الملاحظة :
انكماش خلايا البشرة في البداية في القطعتين.
تستعيد الخلايا المنكمشة حالتها الطبيعية تدريجيا و ذلك بزوال إنكماشها ، كما تتلون الفجوات بالأزرق. ■ في حالة الفورماميد : 50 % من الخلايا يزول إنكماشها خلال دقيقتين.
■ في حالة الأسيتاميد : 50 % من الخلايا يزول إنكماشها 5 دقائق.
التفسير : تعرضت الخلايا في البداية إلى الإنكماش عند وضعها في المحلولين حيث فقدت الفجوات الماء و زاد تلونها.
الخلايا في الفورماميد إستعادت الماء بسرعة بسبب الدخول السريع لجزيئات الفورماميد فارتفع تركيز العصارة الفجوية وزاد ضغطها الحلولي و تغير لون الفجوة إلى الأزرق بسبب زيادة درجة PH فأصبحت قاعدية.
أما الخلايا التي وضعت في الأسيتاميد فقد إستعادت ماءها في مدة أطول بسبب الدخول البطئ لجزيئات الأسيتاميد ، كما تغير لون العصارة الفجوية إلى الأزرق في النهاية حيث أصبح PH قاعديا.
النتيجة : الخلية نفوذة لجزيئات الفورماميد و الأسيتاميد و لكن بسرعات مختلفة و هذا ما يعرف بالنفاذية التفاضلية (الإصطفائية).

48. الأسيتاميد (تركيزه 2.5مول /ل الفورماميد (تركيزه 2.5 مول/لتر
انكماش خلايا البشرة في البداية
الخلية نفوذة لجزيئات الفورماميد و الأسيتاميد و لكن بسرعات مختلفة و هذا ما يعرف بالنفاذية التفاضلية (الإصطفائية).
■ في حالة الفورماميد : 50 % من الخلايا يزول إنكماشها خلال دقيقتين
في حالة الأسيتاميد : 50 % من الخلايا يزول إنكماشها
5دقائق.

49. تفسير مبادلات المواد المنحلة

50. لاحظنا أن نفوذ المواد المذابة ذات الجزيئات الصغيرة يتم قبل الجزيئات الكبيرة ، حيث أن الفورماميد ذي الوزن الجزيئي 45 ينفذ قبل الأسيتاميد ذي الوزن الجزيئي 59 ، و أن الأحمر المعتدل ذي الوزن الجزيئي ينفذ بسرعة أكبر دون أن تنكمش الخلية وأن السكروز ذي الوزن الجزيئي 342 لا ينفذ .
فكيف تفسر هذا التباين في المبادلات بين الخلية و وسطها

51. 1- التفسير الفيزيائي لانتقال بعض المواد
تجربة ديتريشي:
ماء مقطر 2 1 2 3
كبريتات النحاس
غشاء السيلوفان

52. النتيجة
تنتقل بعض المواد المذابة من الوسط الأعلى تركيز إلى الوسط الأقل في التركيز أي حسب تدرج التركيز و ذلك بظاهرة فيزيائية تدعى الميز ( انتشار عبر الغشاء)

53. ماهو الإنتشار البسيط؟
انتقال مادة (جزيئات) وفق تدرج التركيز (من أعلى إلى أقل تركيز).
بدون وجود غشاء
عبر غشاء غير حي
عبر غشاء حي

54. الإنتشار البسيط بدون غشاء
التوازن حالة انتقالية البداية
إنتشار صبغة في الماء
جزيئات الماء
جزيئات الصبغة

55. الإنتشار البسيط عبر غشاء
مادة منحلة
توازن
الإنتشار البسيط عبر غشاء

57. الميز والإنتشار :  الإنتشار DIFFUSION :
هو توزع جزيئات المادة المنحلة بحيث تشغل كامل الماء الذي وضعت فيه بصورة منتظمة مثل إنتشار كبريتات النحاس CuSO4 في الماء. يتم الإنتشار دائما من الوسط المركز بالمادة إلى الوسط الأقل تركيزا بها.
 الميز DIALYSE :
هو إنتقال جزيئات المادة المنحلة من الوسط المركز إلى الوسط الأقل تركيزا بها عبر غشاء نفوذ ، و يتوقف مرور المادة عندما يتساوى تركيزها على جانبي الغشاء.

58. إذن قابلية النفوذ في هذه الحالة يخضع إلى قانون الميز .
يتضح مما سبق من تبدل لون الفجوات و حجمها التي شاهدناها أن خلات الأمونيوم تعبر الجدار الهيكلي و الغشاء الهيولي و الهيولى و تنتشر في الفجوة العصارية من الوسط ذي التركيز العالي إلى الوسط ذي التركيز المنخفض .
إذن قابلية النفوذ في هذه الحالة يخضع إلى قانون الميز .
يتحكم في الميز :
- حجم الجزيئات
- تدرج التركيز
لكن هل يخضع دوما نقل المواد المذابة من الوسط الأكثر تركيزا إلى الوسط الأقل تركيزا إلى ظاهرة الميز ؟

59. التفسير الحيوي لانتقال بعض المواد
 النفاذية المسهلة PERMEABILITE FACILITE
(تعرف كذلك بالانتشار المسهل DIFFUSION FACILITE)

60. مثال : نفاذية الغلوكوز
◙ تجربة 1 :
سمح قياس كمية D - غلوكوز المشع التي تمر عبر غشاء نفوذ، و غشاء الكريات الدموية الحمراء بالحصول على النتائج الممثلة في الوثيقة . مع المحافظة على تركيز المحلول بحيث يبقى دائما أكبر من تركيز الكريات الحمراء و الوسط الخارجي للغشاء النفوذ. يمثل المنحنى سرعة انتقال D- غلوكوز بدلالة تركيزه في الوسط الخارجي و في درجة ثابتة خلال التجربة وهي 37ْم.

61. تركيز الغلوكوزفي الوسط الخارجي بالميلي مول/ل

62. - تحليل المنحنيين:
منحنى الكريات الحمراء: يمثل المنحنى سرعة دخول الجلوكوز بدلالة تركيزه في الوسط الخارجي.
تتناسب سرعة دخول الجلوكوز طرديا مع تركيزه في الوسط الخارجي إلى حد التركيز ت4 ثم تصبح السرعة ثابتة بعد ذلك.
منحنى الغشاء نصف النفوذ: يمثل سرعة نفاذية الجلوكوز بدلالة تركيزه في الوسط.
تتناسب سرعة نفاذية الجلوكوز طرديا مع تركيزه الوسط الخارجي .
الاستخلاص:
-تنتقل جزيئات الجلوكوز حسب تدرج التركيز.
-ثبات سرعة الانتقال مرتبط بطبيعة الغشاء المستعمل وحيويته
يرجع الفرق في سرعة الانتقال إلى وجود عوامل مسهلة متواجدة على مستوى الغشاء الهيولي .
وجود عوامل مسهلة هو الذي يسمح بإطلاق اسم الانتشار المسهل على هذا النمط من النفاذية.

63. النقل الفعال
يدل التحليل الكيميائي الدقيق أن تركيب الكريات الدموية الحمراء يختلف كثيرا عن تركيب المصورة PLASMA حيث يكون تركيز شوارد الصوديوم مرتفعا في المصورة و منخفضا في الكريات الحمراء ، بينما يكون تركيز البوتاسيوم عكس ذلك.
كما وجد أن الكريات الحمراء تستهلك طاقة (ATP) عند تكديسها لشوارد البوتاسيوم و في الحرارة العادية (37 º م) ، لكن إذا أضيفت مادة سامة إلى وسط الزرع مثل السيانور CYANURE التي توقف إنتاج ATP فإننا نسجل دخول الصوديوم و خروج شوارد البوتاسيوم حتى يحدث التوازن بين الوسطين الداخلي و الخارجي.

64. شروط التجربة Na+ K+ 198 218 245 50 400 250 460 10 مراحل التجربة 1 2 3
البلازما في 37º م بدون غلوكوز.
البلازما في 37º م بوجود غلوكوز 1 غ/ل.
البلازما في 0º م بوجود 1 غ/ل من الغلوكوز.
البلازما في 37º م بوجود غلوكوز 1 غ/ل و مادة الـ DNP (توقف تركيب الـ ATP).
النتائج
Na+ K+
198
في كريات دموية حمراء
218
245 50
400
في البلازما
250
460 10
الشوارد
التركيز بالميلي مول/ل

65. تجربة
وضعت كريات دموية حمراء في بلازما دموية تحتوي على شوارد الصوديوم المشع (Na+) فلوحظ دخول سريع لهذه الشوارد داخل كريات الدم الحمراء ، فإذا نقلنا هذه الكريات الدموية الحمراء إلى بلازما دموية خالية من شوارد الصوديوم المشع ، فإننا نلاحظ الإشعاع ظاهرا في البلازما. فإذا أضفنا في الزمن ز1 مادة فلورور الصوديوم (NaF) التي توقف تركيب ATP و في الزمن ز2 نحقن كمية من الـ ATP في كريات الدم الحمراء ، النتائج المحصل عليها ممثلة في منحنى الوثيقة.
فسر نتائج هذه التجربة و ماذا تستنتج فيما يخص تدفق شوارد الصوديوم ؟

66. تدفق شوارد Na+ المشع
إضافة NaF
غسل NaF
حقن ATP
بلازما + NaF
بلازما
بلازما ز3 ز0 ز1 ز2
الزمن

67. نتيجة
نستنتج أن ثبات التوزع غير المتساوي لشوارد Na+ وK+ ناتج عن نشاط حيوي إنزيمي يتطلب إستهلاك طاقة و تدخل نواقل غشائية نوعية ؛ إنه النقل الفعال.

68. مقر المبادلات

69. يعتبر الغشاء السيتوبلازمي مقرا للمبادلات بين الخلية و الوسط الخارجي الذي تعيش فيه ، فهو الذي يفصلها عنه و يحدد نظام التبادلات.
و الآن علينا أن نتعرف على بنية هذا الغشاء و طرق انتقال المواد عبره.

70. أولا : بنية الغشاء الهيولي ( البلازمي)

71. يظهر الغشاء السيتوبلازمي بالمجهر الضوئي على شكل خط رفيع جدا يفصل بين خليتين حيوانيتين .
أما بالتكبير المتوسط للمجهر الإلكتروني (مثلا X ) فإننا نميز أن لكل خلية حيوانية غشاءها الخاص و الذي يقدر سمكه بـ 75 A­­° ، وعند التثبيت برابع أوكسيد الأوسميوم OS O4 أو برمنجنات البوتاسيوم KMnO4 يظهر الغشاء السيتوبلازمي بالتكبير القوي ( X) على الأقل ، مكونا من وريقتين عاتمتين سمك كل منهما 20 A­­° و بينهما وريقة نيرة مزدوجة سمكها 35 A­­°) ).

72. الغشاء تحت المجهر

73. الغشاء تحت المجهر
الرسم التخطيطي

74. التركيب الكيميائي للغشاء السيتوبلازمي
أظهر التحليل الكيميائي لأغشية الكريات الدموية الحمراء التي عزلت بعملية الطرد المركزي بعد تفجير الكريات ، أن الغشاء يتركب من 60 % بروتينات و 40 % دسم. و يوجد من بين الدسم 55 % دسم فوسفورية ، يليها 25 % كوليستيرول و 18 % دسم سكرية و 2 % أحماض دسمة كارهة للماء. أما البروتينات فهي متنوعة منها البروتينات الكروية و البروتينات السكرية.

75. المكونات الكيميائية للغشاء
الدهون
البروتينات
السكريات

76. المكونات الكيميائية لبعض النواع من الأغشية
نسبة البروتين والدسم
تزداد نسبة البروتين في الغشاء بزيادة نشاط الغشاء.
وظائف الغشاء تتم عن طريق البروتينات
المكونات الكيميائية لبعض النواع من الأغشية
نوع الغشـــــــــاء دهون بروتين سكريات
غشاء غمد النخاعين في الخلية العصبية 79% % %
غشاء كرات الدم الحمراء 43% % %
الغشاء الداخلي للميتوكوندريا 24% % ~0%

77. أدوار البروتينات في الغشاء
النقل
الربط والإتصال بين الخلايا المتجاورة
نشاط إنزيمي
المناعة
استقبال الإشارات
ربط من الداخل والخارج

78. الدهون الغشائية الدهون الفسفاتية Phospholipides
مثال: فسفاتيديل كولين PC
الدهون السكرية Glycolipides
مثال: سربروزيد Cerebroside
الستيرولات Sterols
مثال: الكولستيرول Cholesterol

80. طبقة دهنية مزدوجة قطرة دهنية كحـــــول مجموعة فسفات
مــــــاء
طبقة دهنية مزدوجة
خالي من الماء
كحـــــول
مجموعة فسفات
تداخل الرؤوس المحبة للماء مع الماء
تداخل الذيول الكارهة للماء مع بعضها البعض
تداخل الرؤوس المحبة للماء مع الماء

81. تفسير بنية الغشاء السيتوبلازمي
سمحت المعلومات المتوصل إليها باقتراح عدة نماذج لتفسير بنية الغشاء السيتوبلازمي آخذة بعين الإعتبار المعطيات المتعلقة بالخواص الكيميائية الحيوية و المورفولوجية و الفيزيولوجية للغشاء.

82. النموذج الصفيحي MODELE LAMELLAIRE
إقترح هذا النموذج عام 1936 من طرف دانيلي DANIELLI و داووسون DAWSON. حسب هذا النموذج تتركب كل وريقة عاتمة من بروتينات مستمرة بينما تتركب الوريقة النيرة من طبقتين من الدسم مرتبة في صفين بحيث تكون الأقطاب المحبة للماء نحو الهيولى و نحو الوسط الخارجي و تكون الأقطاب الكارهة للماء متقابلة ، فيأخذ الغشاء بذلك مظهرا شبيها بالشطيرة SANDWICH. و منه أعطى مصطلح الشطيرة الليبوبروتينية LIPOPROTEIQUE هذا النموذج غير كاف تفسير بنية الغشاء السيتوبلازمي
 لا يستطيع الماء المرور عبر الصفين من الأقطاب الكارهة للماء.
 أمكن الحصول على صور أخرى للغشاء باستعمال تقنيات أخرى في عمليات التثبيت.

83. محبة للماء
كارهة للماء
محبة للماء

84. ذيل مزدوج كاره للماء (غير قطبي)
رأس محب للماء (قطبي)
مجموعات فوسفاتية محبة للماء
أحماض دسمة غير
محبة للماء
ماء
ذيل مزدوج كاره للماء (غير قطبي)
ماء

85. النموذج الفسيفسائي المائع MODELE MOSAÏQUE FLUIDE
إقترح هذا النموذج عام 1973 من طرف سينجر و نيكولسون SINGER ET NICOLSON.
سكريات متعددة
بروتين سكري
دسم
فوسفورية
بروتين سطحي
بروتين داخلي
بروتين كروي

86. البروتينات الضمنية العابرة للغشاء
مناطق محبة للماء
مناطق كارهة للماء

87. مكونات الغشاء وطريقة توضعها (النموذج الفسفسائي المائع)
سكريات
ألياف المادة البينية
المادة البينية
بروتين سكري
دهن سكري
كولستيرول
خيوط الهيكل الخلوي
بروتين سطحي
بروتين ضمني
سيتوبلازم

88. أدوار البروتينات في الغشاء
تعرف مستقبلات نقل ربط

89. تتوضع الدسم في طبقتين بحيث تتقابل الأقطاب الكارهة للماء ، بينما تتوضع البروتينات الكروية و السكرية ضمن الطبقة الدسمة ، و بعضها تبرز إلى الداخل و الخارج أو تمتد على سطح الغشاء.
يعتبر هذا النموذج مناسبا لتفسير الوظائف الحيوية للغشاء ، و النفاذية الإختيارية و كذا عمليات ضخ الشوارد و التحكم في طرح المواد … إلخ.
و حسب هذا النموذج فإن بروتينات الغشاء تكون في حالة حركة مستمرة و هذا ما يعطيه مظهر الفسيفساء MOSAÏQUE ، وقد أيدت هذا النموذج تجارب كثيرة نذكر منها على الخصوص تجربة التهجين الخلوي بإشعاعين مختلفين.

90. تجربة التهجين الخلوي HYBRIDATION CELLULAIRE
يتم وسم بروتينات الغشاء السيتوبلازمي لخلية فأر و خلية إنسان بأجسام مضادة تحتوي على مواد متألقة مثل الرودامين RHODAMINE الذي يشع لونا أحمر و الفليوريسين FLUORESCEINE الذي يشع لونا أخضر مصفر. يتم حضن الخليتين في وسط زرع ملائم بوجود فيروس SENDAI و في حرارة º 37م يتم الفحص بمجهر خاص هو المجهر التألقي حيث يحدث إندماج الخليتين (خلية الفأر و خلية الإنسان) بتأثير الفيروس و بعد 40 دقيقة نلاحظ إندماج المعقدات (جسم مضاد – بروتين غشائي) لكل من الخليتين ثم توزعها بشكل غير منتظم على سطح الخلية الهجينة فيما يشبه الفسيفساء و منه أتى مصطلح الفسيفسائي المائع.
و نشير إلى أن حركة الجزيئات البروتينية تكون بطيئة مقارنة بحركة الدسم التي تتأثر بدرجة الحرارة و تؤدي إلى تغير ميوعة الطبقة الفوسفوليبيدية.

91. إثبات الميوعة: حركة البروتينات (حركة جانبية)

92. حركة الفسفوليبيدات داخل الغشاء
ميوعة الغشاء
حركة الفسفوليبيدات داخل الغشاء
حركة جانبية (دائمة)
حركة بالانقلاب (نادرة جدا)
سيولة الغشاء
أكثر ميوعة
أقل ميوعة
دور الكواستيرول في الغشاء
أحماض دهنية غير مشبعة
أحماض دهنية مشبعة

93. ثانيا:طرق انتقال المواد عبر الغشاء

94. لا يتصرف الغشاء السيتوبلازمي كغشاء نصف نفوذ ما دمنا نلاحظ دخول المواد المنحلة إضافة إلى الماء، و لا يتصرف كغشاء نفوذ مثل غشاء السيلوفان طالما أنه يسمح بمرور بعض المواد دون الأخرى ، فهو إذن غشاء حي يتم عبره تبادل المواد المنحلة بآليات متنوعة.

95. النقل عبر الغشاء نقل الماء نقل المواد المنحلة في الدهون
نقل المواد المنحلة في الماء
نقل الجزيئات الكبيرة
الانتقال يتم عبر:
الدهون (الطبقة المزدوجة)
البروتينات

96. طبقة دهنية مزدوجة اصطناعية
غازات
جزيئات كارهة للماء
جزيئات قطبية صغيرة
جزيئات قطبية كبيرة
أيونات
طبقة دهنية مزدوجة اصطناعية

98. النفاذية عبر الطبقة الدهنية المزدوجة
انتشار أغلب الجزيئات والأيونات عبر الطبقة الدهنية المزدوجة بطيء جدا. ويعتبر الماء استثناء لأنه يعبر بسرعة أكبر نظرا لمعامل نفاذيته المرتفع نسبيا عبر الطبقة الدهنية المزدوجة.
يتم نقل المواد القابلة للذوبان في الدسم بواسطة ظاهرة الانتشار الحر.

99. النفاذية عبر البروتينات
حيث تؤلف قنوات غشائية.
النفاذية عبر البروتينات
تنقل المواد القابلة للذوبان في الماء عبر الأجزاء البروتينية للغشاء الهيولي أو
تتحد مع المادة و تلعب دور نواقل.

101. ثقوب أم قنوات؟

102. إنتقال الماء من أين يعبر الماء ؟ عبر الطبقة الدهنية؟ عبر البروتينات:
هل يعبر الماء مع المواد الأخرى المنحلة؟
يعبر في قنوات خاصة بالماء؟

103. انتقال الماء
عن طريق الطبقة الدهنية: انتقال بطيء (نسبة قليلة حوالي 10 %)
وعن طريق قنوات متخصصة بنقل الماء تسمى بورينات مائية أو aquaporins انتقال سريع ونسبة كبيرة (90%)
ماهي أهمية هذه القنوات؟
تنظيم انتقال الماء من وإلى الخلايا الحية بصورة سريعة ومنظمة.
المحافظة على التوازن المائي للخلية.
مثال : تنظيم انتقال الماء يؤدي إلى المحافظة على انتباج الخلية الذي له أهمية بالغة في المحافظة على نمو الخلايا النباتية وفتح الثغور.

104. تفاصيل حول قناة الماء
تتكون قناة الماء AQP-1 من 4 تحت وحدات وزن كل منها 28 ألف . تشكل كل تحت وحدة قناة بثقب قطره 2-3 A° يسمح مرور الماء في صف واحد. يتكون كل تحت وحدة من 6 مناطق حلزونية كبيرة عابرة للغشاء ومنطقتين حلزونيتين قصيرتين تشكل جزء من ثقب القناة وهي موجود في كل أنواع القنوات المائية (تفاصيل حول آلية عمل القنوات) يبلغ قطر القناة 0.28 نانومتر (أكبر بقليل من قطر الماء) يمكن لعدد من جزيئات الماء العبور مرة واحدة يكون كل منها روابط H ويعمل كل جزيء ماء بإزاحة الجزيء الثاني

105. ماهي الآليات التي تنتقل بها المواد؟
النقل غير الفعال:
الإنتشار البسيط
الإنتشار المسهل
النقل الفعال:
الأولي
الثانوي
النقل الحويصلي

106. من أين تعبر المواد المنحلة في الماء؟
عبر بروتينات ضمنية تعرف بالنواقل ، القنوات والمضخات.
مالفرق بين هذه الأنواع الثلاثة؟
ناقل (ثابت أو متحرك)
قناة
مضخة

107. كيف نميز البروتينات الناقلة من خلال الرسومات التخطيطية؟
القناة
المضخة

110. قناة غشائية مكونة من تجمع تحت وحدات

111. القناة الغشائية
هي بروتين غشائي ضمني عابر للغشاء يتكون من سلسلة ببتيدية واحدة أو عدة سلاسل ببتيدية. عند انطواء البروتين في البنية الثالثية أو الرابعية يتكون تجويف أو فراغ يمتد من جهة الغشاء إلى الجهة الأخرى ، مما يوفر طريقا لعبور المواد المنحلة في الماء. القناة مفتوحة من الجهتين في حالة العمل.

112. القناة الغشائية من حيث الفتح يمكن تقسيم القنوات إلى نوعين:
قنوات مبوبة (تغلق وتفتح) وهي السائدة
قنوات غير مبوبة وهي مفتوحة باستمرار (البورينات الموجودة في الغشاءالخارجي للميتوكوندريا) .أهمية هذه القنوات؟
من حيث التخصص:
قنوات شديدة التخصص: لا يمر عبرها إلا نوع واحد من القنوات
قنوات قليلة التخصص: يمكن أن تسمح بمبرور عدد محدد من المواد بدرجات متفاوتة.
قنوات غير متخصصة: يمكن لأي مادة أن تعبر بشرط أن لا يزيد قطر المادة عن قطر تجويف القناة

113. القنــــوات المبوبة

114. من هو الناقل؟
هو بروتين ضمني عابر للغشاء يتواجد في صورتين مختلفتين لنفس البنية deux conformations الأولى مفتوحة نحو الخارج والثانية مفتوحة نحو الداخل (في حالة الجلوكوز). يحتوي الناقل على موقع ارتباط (تثبيت) المادة المنقولة ويعود الناقل إلى وضعه الأصلي بعد نقل المادة.
هل يدور الناقل؟ لا يمكن للناقل في هذه الحالة أن يدور لأن ذلك يتطلب طاقة كبيرة.

115. رسومات تخطيطية مختلفة لشكل الناقل
موقع تثبيت نوعي
المادة المنقولة

116. الانتشار المسهل - مع تدرج التركيز - بدون استهلاك طاقة - يتم بواسطة ناقل بروتيني نوعي يحتوي على موقع ارتباط - يلاحظ على منحنى سرعة النقل ظاهرة التشبع (ثبات سرعة النقل عند التراكيز العالية للمادة المنقولة).

117. مراحل عمل الناقل (الإنتشار المسهل)1 2

118. مراحل عمل الناقل (الإنتشار المسهل)2 1 3 2 1

119. مراحل عمل الناقل (الإنتشار المسهل)
جلوكوز
تغير في بنية الناقل
تثبيت
الوسط الخارجي 1 2 3 4
الوسط الداخلي
ناقل
تحرير الجلوكوز

120. عدد المواد المنقولة واتجاه النقل
نقل أحادي Uniport : نقل مادة واحدة في اتجاه واحد
نقل مزدوج (ثنائي):
بالمرافق Symport : نقل مادتين في نفس الاتجاه
بالتبادل Antiport : نقل مادتين في اتجاهين مختلفين
نقل أحادي (Uniport)
نقل مزدوج بالمرافق
(Symport)
نقل مزدوج بالتبادل (Antiport)

122. النقل الفعال

123. النقل الفعال. نقل المادة عكس تدرج التركيز
النقل الفعال * نقل المادة عكس تدرج التركيز * يتطلب طاقة في صورة ATP غالبا (النقل الفعال الأولي) * يتم بتدخل بروتين متخصص (مضخة) * قد يستعمل النقل الفعال صورا أخرى من الطاقة مثل الضوء أو الطاقة الإلكترونية. (النقل الفعال الثانوي) يمكن اعتبار النقل الفعال ازدواج بين عمليتين : الأولى كيميائية هي تحلل ATP والثانية ميكانيكية تسمح بانتقال أو حركة جزيئات أو أيونات. وفي حالة استعمال الطاقة الضوئية فإن الازدواج يكون بين الطاقة الضوئية والعمل الميكانيكي. وتعتبر عملية الفسفرة التأكسدية والتركيب الضوئي نماذج لمثل هذا الازدواج.

124. ماهو الهدف من النقل الفعال الأولي؟ - القدرة على إدخال مواد بالرغم من ان تركيزها عال في الداخل أو إخراج المواد بالرغم من تركيزها المرتفع في الخارج - إحداث فرق (تدرج) في التركيز والمحافظة عليه ثابتا. ماهو الهدف من المحافظة على فرق التركيز؟ فرق التركيز ضروري للعديد من الوظائف والعمليات الحيوية الهامة مثل: النقل العصبي ، الهضم ، امتصاص الغذاء في مستوى الأمعاء ، إنتاج الطاقة..إلخ

125. رسم تخطيطي مختصر لآلية عمل مضخة K+/Na+
الوسط الخارجي
الوسط الداخلي
ATP
2K+
ADP+Pi
Na+ منخفض
النقل الفعال (المضخة)
K+ عالي
بروتين ضمني
سهمين متعاكسين في الإتجاه (سهم إلى الخارج لـ 3Na+ وسهم إلى الخارج لـ 2K+ .
تحلل ATP من الجهة الداخلية
توضيح التراكيز العالية والمنخفضة للمادتين

128. انفصال Pi وتغير بنية المضخة
مضخة Na+/K+
انفصال Pi وتغير بنية المضخة
تحلل ATP وفسفرة المضخة 1 2
تغير بنية المضخة 4 3 5 6
تحرر Na+ وارتباط K+
تحررK+
ارتباط Na+

129. رسم تخطيطي مفصل (بالمراحل) لآلية عمل مضخة K+/Na+
الأخطاء السبعة!!!

130. النقل الفعال الثانوي يتم باستعمال فرق التركيز المتكون نتيجة للنقل الفعال الأولى. يكون هذا النقل عادة مزدوج بالمرافق وذلك لأن المادة التي تم نقلها في النقل الفعال الأولي ترافق نقل مادة أخرى عكس تدرج التركيز.

131. النقل الفعال الثانوي نقل جزيء جلوكوز عكس التدرج وذرتين من Na+ وفق التدرج

133. نقل فعال أولي للصوديوم
نقل فعال ثانوي للجلوكوز
1o active transport of Na+
2o active transport of
glucose

134. النقل الفعال في مختلف أعضاء الجسم
أمثلة عن وظائف حيوية تعتمد على النقل الفعال:
الجهاز العصبي: انتقال السيالة العصبية
المعدة : هضم البروتينات
الأمعاء: إمتصاص الغذاء
الكلى : تصفية الدم
التنفس: النقل بين الدم والرئتين
النبات: إبعاد الصوديوم إلى داخل الفجوة

136. الماء الجلوكوز نقل فعــال ميــز انتشــار مسهل حـــلول وسط خارج خلوي
ATP
الماء
الجلوكوز
Na+غشائي
K+غشائي
ADP+Pi
نقل فعــال
ميــز
انتشــار مسهل
حـــلول
وسط خارج
خلوي

138. النقل الحويصلي الإقتناص الخلوي Endocytose الإطراح الخلوي Exocytose
البلع الخلوي Phagocytose
الجرع الخلوي Pinocytose
الإقتناص عن طريق المستقبلات
الإطراح الخلوي Exocytose

139. الإقتناص الخلوي Endocytose
البلع الخلوي Phagocytose
الجرع الخلوي Pinocytose
الإقتناص عن طريق المستقبلات
حويصلة
مستقبلات
حويصلة
أرجل كاذبة
بكتريا
حويصلة
From Krogh, “Biology: A Guide to the Natural World, 2nd edition

141. Phagocytose d ’une bactérie par un globule blanc

142. الاقتناص الخلوي

143. إطراح خلوي Exocytose

146. النظام الغشائي الداخلي LE SYSTEME MEMBRANAIRE INTERNE
إن النظام الغشائي لا ينحصر في الغشاء السيتوبلازمي الذي يحيط بالخلية فقط فقد كشف الفحص المجهري الدقيق وجود أغشية نامية جدا داخل الخلايا كما كشف أن معظم العضيات الخلوية تكون محاطة بغشاء يعطيها تمايزا فراغيا و يمثل دعامة لوظائفها.

147. التركيب الكيميائي للأغشية الخلوية
أظهرت الدراسات البيوكيميائية التي أجريت على مختلف الأغشية الخلوية أن لها نفس البنية الأساسية للغشاء السيتوبلازمي و المتمثلة في الطبقة الفوسفوليبيدية المضاعفة و البروتينات ، إلا أن هناك فرقا في نسب هذه المركبات و كذا نوعية البروتينات ، فالأغشية الخلوية تشترك مع بعضها في خاصيتين
 تحدد تجاويف
 تبدي نفس البنية الأساسية
لذا يطلق على هذه الأغشية إسم الأغشية الموحدة (أغشية بلاسمية MEMBRANES PLASMIQUES). كما بين الفحص المجهري الدقيق و باستعمال النظائر المشعة وجود إستمرارية بين مختلف الأغشية و التجاويف الخلوية.

148. مجموعة أكياس مسطحة
ريبوزومات
نواة
شبكة محببة

151. العلاقة البنيوية و الوظيفية بين الشبكة الفعالة و جهاز كولجي
لقد برهن بالاد PALADE تجربيا على وجود إرتباط وثيق بين نشاط الشبكة الفعالة و جهاز كولجي.
◙ تجربة : يحقن فأر في مستوى الوريد بمحلول يحتوي على حمض اللوسين المشع LEUCINE TRITIEE ، ثم نتابع مسار اللوسين على مستوى خلايا غدة البنكرياس و ذلك بأخذ عينات BIOPSIE و دراستها بتقنية التصوير الإشعاعي AUTORADIOGRAPHIE فكانت النتائج كما يلي :
 بعد 5 دقائق : وجود كمية كبيرة من اللوسين خارج الخلايا و كمية قليلة في السيتوبلازم.
 بعد 10 دقائق : ظهور إشعاع كبير على مستوى السيتوبلازم و خاصة على مستوى الشبكة الهيولية.
 بعد 20 دقيقة : ظهور الإشعاع و تكاثفه في جهاز كولجي و تناقصه في الشبكة الهيولية
 بعد 120 دقيقة : ظهور عصارة بنكرياسية مشعة و تناقص الإشعاع على مستوى الخلية.

153. Transport vesicle buds off Secretory Ribosome protein inside transport4
Transport vesicle
buds off
Secretory
protein inside
transport
vesicle
Ribosome 3
Protein 1
Rough ER 2
Polypeptide

154. الإطراح الخلوي Exocytose
شبكة هيولية
جهاز غولجي
حويصلة إفرازية
إفراز البروتين خارج الخلية
الوجه الداخلي للغشاء
الوجه الخارجي للغشاء

155. Rough ER
Transport
vesicle from ER
Golgi
apparatus
Secretory
vesicle from Golgi
Secretory
protein
Vacuole
Lysosome
Plasma membrane

157. (b) Lysosome breaking down damaged organelle
Digestion
Damaged
organelle
(b) Lysosome breaking down damaged organelle
Lysosome
Digestive enzymes
Plasma
membrane
Digestion
Food
Food vacuole
(a) Lysosome digesting food