العبور الغشائي للأدوية.. العبور السلبي



العبور الغشائي
Membrane Transport

تم تحديد العديد من آليات عبور الأدوية للأغشية.
ويعتبر العبور السلبي واحد منهم وتستعمل البقية بعض أنواع آليات النقل.

في علم الأحياء الخلوي، يشير النقل الغشائي إلى مجموعة الآليات التي تنظم مرور المواد المذابة مثل الأيونات والجزيئات الصغيرة عبر الأغشية البيولوجية، وهي طبقات ثنائية الدهون تحتوي على بروتينات مضمنة فيها.

يرجع تنظيم المرور عبر الغشاء إلى نفاذية الغشاء الانتقائي - وهي خاصية للأغشية البيولوجية تسمح لها بفصل المواد ذات الطبيعة الكيميائية المميزة.
بمعنى آخر ، يمكن أن تكون قابلة للاختراق لبعض المواد دون غيرها.

تتم حركات معظم المواد المذابة عبر الغشاء بوساطة بروتينات نقل الغشاء المتخصصة بدرجات متفاوتة في نقل جزيئات معينة.

نظرًا لأن تنوع الخلايا المتميزة وعلم وظائفها مرتبط ارتباطًا وثيقًا بقدراتها على جذب العناصر الخارجية المختلفة، فمن المفترض أن هناك مجموعة من بروتينات النقل المحددة لكل نوع من الخلايا ولكل مرحلة فسيولوجية محددة.

يتم تنظيم هذا التعبير التفاضلي من خلال النسخ التفاضلي لترميز الجينات لهذه البروتينات وترجمتها، على سبيل المثال، من خلال الآليات الجزيئية الجينية، ولكن أيضًا على مستوى بيولوجيا الخلية: يمكن تنشيط إنتاج هذه البروتينات عن طريق مسارات الإشارات الخلوية، على المستوى البيوكيميائي، أو حتى عن طريق التواجد في الحويصلات السيتوبلازمية.

من الناحية الديناميكية الحرارية، يمكن أن يحدث تدفق المواد من حجرة إلى أخرى في اتجاه التركيز أو التدرج الكهروكيميائي أو عكسه.

إذا حدث تبادل المواد في اتجاه التدرج، أي في اتجاه تناقص الإمكانات، فلا داعي لمدخل للطاقة من خارج النظام؛ ومع ذلك، إذا كان النقل ضد التدرج، فسوف يتطلب إدخال الطاقة، الطاقة الأيضية في هذه الحالة.

على سبيل المثال، آلية الفصل الكيميائية الكلاسيكية التي لا تتطلب إضافة طاقة خارجية هي غسيل الكلى.
في هذا النظام، يفصل غشاء نصف نافذ بين محلولين بتركيز مختلف من نفس المادة المذابة.

إذا كان الغشاء يسمح بمرور الماء ولكن ليس المذاب، فسوف ينتقل الماء إلى الحيز الذي يحتوي على أكبر تركيز مذاب من أجل إنشاء توازن تكون فيه طاقة النظام عند الحد الأدنى.

يحدث هذا لأن الماء ينتقل من تركيز مذيب عالي إلى تركيز منخفض (من حيث المذاب، يحدث العكس) ولأن الماء يتحرك على طول التدرج ، فلا حاجة لمدخل خارجي للطاقة.

طبيعة الأغشية البيولوجية، وخاصة دهونها، هي برمائية، لأنها تشكل طبقات ثنائية تحتوي على طبقة داخلية كارهة للماء وطبقة خارجية محبة للماء.

يجعل هذا الهيكل النقل ممكنًا عن طريق الانتشار البسيط أو السلبي، والذي يتكون من انتشار المواد عبر الغشاء دون إنفاق الطاقة الأيضية ودون مساعدة بروتينات النقل.

إذا كانت المادة المنقولة تحتوي على شحنة كهربائية صافية، فلن تتحرك فقط استجابةً لتدرج التركيز، ولكن أيضًا إلى التدرج الكهروكيميائي بسبب إمكانات الغشاء.