الامتصاص الآيوني والفعاليات الحيوية

الامتصاص الآيوني والفعاليات الحيوية Ion uptake and Metabolism
يتكون جدار الخلية من مواد بكتينية وسليلوز. والسيليلوز يميل الى التجمع لتكون حلقة تشبه في تشكيلها مركبا ليفيا مجهريا يسمى (Micro fibrils)
، حيث ان المساحات البينية لهذا المركب تسمح بدخول الماء والهواء والجزيئات الذائبة الى جدار الخلية
غشاء البلازما: هو الغشاء المتاخم والواقع بين السايتوبلازم وجدار الخلية . والغشاء الذي يفصل السايتوبلازم عن فجوة الخلية Vacuole)) هو غشاء الفجوة Tonoplast)) ، ويوجد النواة ، البلاستيدات الخضراء والمايتوكوندريا داخل السايتوبلازم.
البلاستيدات الخضراء: هي الاعضاء التي يحصل فيها تحولات الطاقة الضوئية وتمثيل ثاني اوكسيد الكاربون .
المايتوكوندريا:توجد فيها الانزيمات التي تسيطر على الخطوات المختلفة لدورة الحامض الكاربوكسيلي الثلاثي Tricarboxylic acid cycle)) ، والتنفس والفعاليات الحيوية للاحماض الدهنية .
لغرض تفهم عملية الامتصاص الايوني فيجب معرفة تركيب ووظائفالاغشية الحيوية فالاغشية الحيوية تتكون من اجزاء متساوية تقريبا من البروتينات والدهون . ان تركيب الغشاء الحيوي يتكون من طبقتين من جزيئات الدهون ومنها تنظيم Hydrophobic tails العائدة للاحماض الدهنية واحدة مقابل الاخرى. الحدان الخارجيان لطبقة الدهون تكون مغلفة بطبقة البروتين. ان مثل هذا التركيب يمكن ان يعمل كحاجز وذلك لان طبقة البروتين تزيد من الصلابة والجزء الدهني يمنع اختراق الجزيئات الكهربائية المائية Hydrophobic)) التي تضم الايونات غير العضوية للغشاء الحيوي.
وحديثا اوضحت بان الاغشية الحيوية تتركب بصورة رئيسية من طبقة ثنائية من amphiphilic وهذه تعني وجود كل من مجاميع المحبة للماء (مجاميع الهيدروكسيل والنترات ومجاميع الفوسفات ومجاميع الكاربوكسيل) ومناطق Hydrophobic ( سلسلة من الكاربون الكهربائي المائي ) في الغشاء . ولهذا فان الدهون والبروتينات ربما تحاط باواصر كهربائية واواصر هيدروجينية واواصر من سلسلة الكاربون الكهربائي المائي . وفي هذه الحالة ان البروتين الكروي مطمور في الطبقة الثانية او المزدوجة للدهون . قسم من هذه البروتينات ربما يتمدد خلال الغشاء وبهذا تتكون قنوات بروتينية من جهة الى الجهه الاخرى للغشاء . وهذه القنوات تكون مهمة لمرور الجزيئات المحبة للماء الصغيرة مثل الماء والايونات غير العضوية .
بالضافة الى البروتين المطمور في طبقة اللبد المزدوجة والمسمى ( البروتين الضمني) هنالك البروتين الخارجي Extrinsic protein الذي تكون جزيئاته مدمصة على الجهه الخارجية للغشاء الحيوي بواسطة التداخل الكهربائي بصورة رئيسية والتاثير الفسيولوجي لهذا البروتين مرتبط بعمليات نقل الاشارات مابين الخلايا.
البروتينات الضمنية: هي بروتينات انزيمية بصورة رئيسية . وتسلسل انتظام هذه البروتينات الخاص في الاغشية الحيوية ذو تاثير واضح ومهم في العمليات الفسيولوجية مثل التركيب الضوئي والتنفس.
ان الاغشية الحيوية غير نفاذة بصورة كاملة بل انها تسمح بانتشار الايونات الحبة للماء والجزيئات ودرجة النفاذية تعتمد على المكونات التي تتركب منها الاغشية وان الانزيمات المتواجدة في الاغشية ربما تدخل بصورة مباشرة او غير مباشرة في انتقال الايونات والجزيئات عبر الغشاء.
ان عملية الامتصاص الايوني وخاصة الانتقال الايوني عبر الاغشية الحيوية غير واضحة لحد الان ولكن في الوقت الحاضر هنالك تصوران لعملية الانتقال الايوني هما:
1- نظرية الحامل او الناقل Carrier Theory
2- نظرية الضخ الايوني Ion pumps
نظرية الحامل او الناقل Carrier Theory
وهذه النظرية تفترض بان الاغشية الحيوية تحتوي جزيئات خاصة تكون قادرة على نقل الايونات عبر الغشاء الحيوي ومثل هذه الجزيئات سميت بالحوامل Carrier وتحتاج هذه الحوامل بصورة مباشرة او بصورة غير مباشرة الى ATP واقترح ان هذا الحامل له القدرة على الانتشار في الغشاء وفي الحدود الخارجية للغشاء تلتقي بنوع من الايون الخاص ذات الصلة .