ناقل الأيون النقل الفعال
يتم نقل الجلوكوز و الأحماض الأمينية إلى معظم الخلايا ضد تدرج تركيز عالِِ جداََ . و آلية هذا النقل هي آلية نقل مترافق عبر الغشاء الخلوي بصورة تامة تقريباََ . و يلاحظ أن للبروتين الحمّال ناقل الأيونات موقعان على جهته الخارجية أحدهما للصوديوم و الثاني للجلوكوز . كما أن تركيز الصوديوم خارج الخلية عالِِ جداََ و لكن تركيزه داخل الخلية منخفض جداََ مما يوفر الطاقة للنقل. و إحدى الخواص المهمة للبروتين الناقل هي أن تغيير الهيئة الذي يسمح بحركة أيونات الصوديوم للدخل لا يحدث إلا عندما يلتصق به جزيء جلوكوز أيضاََ . و لكن متى التصق كلاهما يتم تغيير هيئة البروتين الناقل أتوماتيكياََ و ينقل الجلوكوز و أيونات الصوديوم إلى داخل الخلية في نفس الوقت و لذلك فهذه هي الآلية التي تسمى نقل الصوديوم - جلوكوز المترافق sodium-glucose co-transport mechanism .
و تتم عملية النقل المترافق للأحماض الأمينية بنفس طريقة نقل الجلوكوز ما عدا أنها تستعمل مجموعة أخرى من البروتينات الناقلة . و قد عرفت الآن خمسة أحماض أمينية منفصلة كل واحد منها مسؤول عن نقل أحد المجموعات الثانوية للأحماض الأمينية ذات الخواص النوعية الجزيئية الخاصة .
و يتم النقل الصوديومي المترافق للجلوكوز و للأحماض الأمينية بصورة خاصة في الخلايا الطلائية epithelial cells المبطنة للسبيل المعوي و المبطنة للنبيبات الكلوية ليساعد في امتصاص هذه المواد إلى الدم.
توجد آليتا نقل مترافق مهمتان أخرتان، و هما:
كما تشمل بعض آليات النقل المترافق الأخرى إلى داخل بعض الخلايا النقل المترافق لأيونات اليود و الحديد و اليورات .
هناك آليتان للنقل المضاد مهمتان بصورة خاصة، و هما آلية النقل المضاد للصوديوم - الكالسيوم و آلية النقل المضاد للصوديوم - الهيدروجين .
و تحصل الأولى منهما في كل أغشية الخلايا أو في كلها تقريباََ حيث تتحرك أيونات الصوديوم للداخل و أيونات الكالسيوم للخارج و يرتبط كلاهما بنفس البروتين الحمّال و بطريقة النقل المضاد . و يتم ذلك بالإضافة للنقل الفعال الأولي للكالسسيوم الذي يحصل في بعض الخلايا الجسدية .
و يحدث النقل المضاد للصوديوم - الهيدروجين في عدة أنسجة . و أحد الأمثلة المهمة على ذلك ما يحدث في النبيبات الدانية للكلية حيث تتحرك أيونات الصوديوم من جوف النبيبات إلى داخل الخلايا النبيبية، بينما تنقل أيونات الهيدروجين باتجاه مضاد إلى جوف النبيبات . و هذه الآلية هي أساس التحكم بأيونات الهيدروجين في سوائل الجسم.
تشمل آليات النقل المضاد الأخرى تبادلات الهوابط لأيونات الصوديوم أو أيونات الكالسيوم على إحدى جهتي الغشاء الخلوي مع أيونات الماغنسيوم أو البوتاسيوم على جهته الأخرى . و كذلك تبادلات الصواعد لأيونات الكلوريد و التي تتحرك بأحد الاتجاهين مع أيونات البيكربونات أو السلفات التي تتحرك بالاتجاه المعاكس .
في مناطق عديدة من الجسم يجب أن تنقل المواد خلال الملاءات الخلوية cellular sheets بدلاً من نقلها خلال الأغشية الخلوية . و يتم هذا النوع من النقل خلال الخلايا الطلائية المعوية و النبيبات الكلوية و الخلايا طلائية في كل الغدد خارجية الإفراز و غشاء الضفيرة المشيمية في الدماغ و العديد من الأغشية الأخرى .
و الآلية الأساسية لنقل المادة عبر الملاءة هي:
فبدراسة آلية نقل أيونات الصوديوم خلال غشاء الخلايا الطلائية المبطنة للأمعاء أو المرارة أو النبيبات الكلوية وجد أن الخلايا الطلائية تلك تكون مرتبطة ببعضها البعض عند أقطابها الجوفية فقط و لكن اتصالها عند هذه النقاط هو اتصال محكم و بذلك يمنع انتشار أيونات الصوديوم بين الخلايا . و لكن السطوح الجوفية لهذه الخلايا نفوذة جداََ لأيونات الصوديوم و للماء، و لذلك فهما ينتشران بسهولة إلى داخل الخلية . كما أن أيونات الصوديوم تنقل بفاعلية عند الغشاءين القاعدي و الجانبي لهذه الخلايا إلى السائل خارج الخلايا . و يولد ذلك تدرجاََ في التركيز عالياََ لأيونات الصوديوم عبر هذه الأغشية و يولد هذا بدوره تناضحاََ للماء أيضاََ . و لهذا لا يقوم النقل الفعال لأيونات الصوديوم عند الجهة الجانبية القاعدية للخلايا الطلائية بنقل أيونات الصوديوم فقط بل إنه ينقل الماء أيضاََ .
و بالإضافة لذلك فإن أية مادة أخرى يمكنها أن ترتبط مع أيونات الصوديوم تستطيع أن تُنقل بنفس الطريقة . فمثلاََ تجذب الشحنات الموجبة لأيونات الصوديوم و بنفس الطريقة عندما ينقل الجلوكوز (أو الأحماض الأمينية) بالترافق مع أيونات الصوديوم خلال السطح الجوفي للخلية يزداد تركيز الجلوكوز داخل الخلية . ثم ينتقل الجلوكوز بالانتشار الميسر خلال الحواف القاعدية الجانبية للخلية و يدخل أخيراََ إلى السائل خارج الخلايا مع أيونات الصوديوم و أيونات الكلوريد و الماء .
و هذه هي الآليات التي تمتص بها تقريباََ كل المغذيات و الأيونات و المواد الأخرى إلى الدم من الأمعاء . و يمثل ذلك أيضاََ الطرق التي يعاد بها امتصاص هذه المواد نفسها من الرشاحات الكبيبية في النبيبات الكلوية.