الأفكار الأساسية
تتحكم الأغشية فيما يدخل الخلية ويخرج منها. تعبر المواد بعمليات سلبية لا تحتاج طاقة أو بنقل نشط يحتاجها، ويتحرك الماء بالتناضح وفق تدرج الجهد المائي.
- الغشاء طبقة ثنائية من الفوسفوليبيدات مع بروتينات (نموذج الفسيفساء المائع). تنتشر الجزيئات الصغيرة غير القطبية عبره، بينما تحتاج الأيونات والجزيئات القطبية إلى قنوات أو ناقلات.
- الانتشار والانتشار الميسّر يسيران مع تدرج التركيز ولا يحتاجان ATP. أما النقل النشط فيسير عكس التدرج ويستهلك ATP.
- التناضح هو حركة الماء من جهد مائي أعلى إلى أدنى. تنتفخ الخلية في محلول ناقص التوتر وتنكمش في محلول زائد التوتر.
- الجهد المائي هو Ψ = Ψs + Ψp. إضافة المذاب تخفض Ψs، ويرفع الضغط Ψp. يزداد معدل الانتشار مع مساحة السطح والتدرج ويقل مع المسافة.
المعادلات الأساسية
Ψ = Ψs + ΨpΨs = −iCRTrate ∝ surface area × gradient ÷ distance
مثال محلول
خلية نباتية فيها Ψs = −0.7 MPa و Ψp = +0.3 MPa فيكون Ψ = −0.4 MPa. توضع في محلول جهده Ψ = −0.2 MPa. يتحرك الماء من الجهد الأعلى إلى الأدنى، من المحلول (−0.2) إلى الخلية (−0.4)، فتكسب الخلية ماء وتصبح منتفخة.
أخطاء شائعة
- القول إن الماء يتحرك نحو التركيز الأقل للمذاب. هو يتحرك نحو الجهد المائي الأقل أي التركيز الأعلى للمذاب.
- الخلط بين توتر الخلية وتوتر المحلول.
- الظن أن الانتشار الميسّر يستهلك ATP. هو لا يستهلكه؛ يستخدم بروتيناً فقط.
تدرّب
اختبر نفسك بأسئلة تدريبية في هذا الموضوع: الأغشية والنقل