 |
 |
|
|
|
آلية امتصاص الأملاح المعدنية عند النباتات
I ـ الكشف عن تبادلات المواد المذابة على مستوى الخلايا
1 ـ ظاهرة الانتشار:
أ ـ معطيات تجريبية:
ـ تجربة 1: نضع جزءا من بشرة ورق الكرنب الأحمر في محلول اسيتات الامونيوم بتركيز 0.04mol/l، بعد الملاحظة المجهرية تبدو الخلايا في البداية مبلزمة ولون فجواتها أحمر قاني(وجود صبغة الأنتوسيان)، بعد فترة وجيزة تصبح الخلايا ممتلئة نتكلم عن زوال البلزمة، كما أن لون الفجوات يصبح بنفسجيا.
ـ تجربة2 :تجربة dutrochet
|
1 ـ انطلاقا من نتائج التجرية1، فسر زوال البلزمة، علما أن أسيتات الأمونيوم له القدرة على تحويل لون الأنتوسيان إلى البنفسجي.
2 ـ باستغلالك لمعطيات التجربة2، فسر النتائج المحصل عليها
3 ـ اعتمادا على المعطيات السابقة، استنتج منحى انتقال المواد المذابة خلال هذه الظاهرة المسماة الانتشار أو الميز الغشائي.
|
1 ـ تصبح الخلایا مبلزمة لأن الوسط الخارجي یكون أكثر تركیزا من الوسط الداخلي، الشيء الذي یؤدي إلى خروج الماء من الخلیة وبالتالي حدوث ظاھرة البلزمة. أما امتلاء الخلایا وزوال البلزمة فيمكن تفسيره بكون المادة المذابة تنتشر داخل الخلیة مسببة دخول الماء إلى الخلايا. 2 ـ في الزمن t1 يرتفع مستوى المحلول من a إلى b و هذا راجع لدخول الماء إلى مقياس التنافذ، أما في الزمن t2 فينخفض مستوى المحلول من b إلى c و هذا راجع لخروج الماء من جديد من المقياس أي أن التوتر في هذا الأخير أصبح ناقصا في حين أصبح مفرطا في الإناء بسبب ارتفاع تركيز السكروز في الإناء أي أن السكروز اخترق الغشاء من المقياس إلى الإناء. 3 ـ تنتقل المواد المذابة عموما عبر الأغشية الخلوية خلال ظاهرة الانتشار أو الميز الغشائي من الوسط المفرط التوتر إلى الوسط ناقص التوتر. |
ملحوظة:
ـ بما أن ظاهرة الانتشار تحدث كذلك عند الأغشية الاصطناعية(غير حية) فهي لا تتطلب طاقة، نتكلم عن نقل سلبي.
ـ تجربة3 :
يمثل المنحنى 1 من الوثيقة التالية نتائج قياس سرعة انتشار مادة معدنية حسب ارتفاع التركيز عند غشاء بيولوجي، بينما يمثل المنحنى2 الانتشار الحر عند غشاء اصطناعي.
|
1 ـ باستثمارك لمعطيات التجربة3، فسر النتائج المحصل عليها.
1 ـ يلاحظ ارتفاع سرعة انتشار المادة مع زيادة التركيز، لكن عند الوصول إلى التركيز C2 تستقر السرعة بالنسبة للغشاء البيولوجي، ويمكن تفسير ذلك بأن هذا الأخير عكس الأغشية الاصطناعية، يتدخل بواسطة نواقل(برمياز) تلتصق بالمادة المنقولة وتسهل عبورها، وعندما تتشبع هذه النواقل(تصبح كلها مشغولة) تستقر سرعة الانتشار, نتكلم إذا عن نقل مسهل. |
2 ـ الكشف عن النقل النشيط:
ـ تجربة1:
نخضع 3 مجموعات من قطع الشمندر الأحمر(يحتوي على صبغة bétacyanine) لثلاث مناولات:
ـ المجموعة الأولى: توضع في إناء يحتوي على الماء المقطر فقط
ـ المجموعة الثانية: توضع في إناء يحتوي على الحمض الخلي
ـ المجموعة الثالثة: توضع في إناء يحتوي على الماء المقطر تم نخضعها لعملية التغلية
ـ نتيجة:
بعد يومين نلاحظ أن ماء الإناءين 2 و 3 أصبح احمرا بينما بقي الأول صافيا.
1 ـ انطلاقا من معطيات التجربة1، فسر النتائج المحصل عليها.
1 ـ إن خلايا الشمندر الأحمر الحية(المجموعة الأولى) حافظت على تراكم الصبغة الحمراء bétacyanine في داخلها في حين فقدت الخلايا الميتة(بالحرارة أو بالحمض) صبغتها، وهذا يعني أن عمل الغشاء في هذه الحالة مرتبط بحياة الخلية. |
ماذا توفر الخلية الحية لغشائها ليقوم بوظيفته؟
ـ تجربة2:
نضع كريات حمراء حية في وسط غني بالصوديوم المشع 22Na و بعد تدفق هذه الايونات وتراكمها داخل الكريات الحمراء ننقل هذه الأخيرة إلى وسط عادي ونقيس كمية 22Na الخارجة بدلالة الزمن في ظروف مختلفة:
ـ بعد إضافة فليورور الصوديم NaF وهي مادة سامة تمنع الخلية من انتاج الطاقة.
ـ وبعد إضافة ادينوزين ثلاثي الفوسفات ATP وهي جزيئة مخزنة للطاقة.
النتائج ممثلة في الوثيقة التالية:
|
1 ـ اعتمادا على معطيات التجربة2، فسر النتائج المحصل عليها.
|
1 ـ مع بداية التجربة كان تدفق الايونات قويا وينخفض ببطئ. عند اضافة NaF انخفض خروج الايونات بشكل سريع عند اضافة ATP ارتفع خروج الايونات بشكل سريع لكن بصفة مؤقتة. عند الغسل من NaF يرتفع خروج الايونات من جديد. ان خروج هذه الايونات من الخلية يتطلب طاقة ATP لذا تسمى هذه النفاذية بالنقل النشيط وهو ظاهرة بيولوجية تتطلب حياة الخلية وتتم عكس التركيز (من ناقص التوتر الى مفرط التوتر). |
3 ـ خلاصة:
يمكن تقسيم أنواع التبادلات للمواد المذابة إلى قسمين:
ـ نقل سلبي لا بتطلب طاقة ويتم وفق تنازلية التركيز ويشمل النقل الحر(ظاهرة فيزيائية فقط) والنقل المسهل(تدخل نواقل غشائية).
ـ نقل نشيط بتطلب طاقة ATP يوفرها النشاط الاستقلابي للخلية ويتم عكس تنازلية التركيز(من ناقص التوتر إلى مفرط التوتر).
ـ ملاحظة:
هناك وسائل أخرى لنقل العناصر السائلة و الصلبة التي لا يمكن للغشاء إدخالها أو إخراجها، خصوصا بالنسبة للكائنات وحيدة الخلية ويتعلق الأمر بـ :
ـ عملية الإدخال Endocytose: يحيط الغشاء السيتوبلاسمي بالمادة ويبتلعها داخل فجوة بلعمية تنفصل عن الغشاء وتتجه نحو الستوبلاسم.
ـ عملية الإخراج Exocytose: تتم عكس الابتلاع حيث تندمج الحويصلات الستوبلاسمية مع الغشاء وتخرج محتواها خارج الخلية.
|
http://bio.m2osw.com/gcartable/endocytose.JPG
