التناضح هو حركة الماء التي تحدث داخل الخلايا من خلال غشاء شبه منفذ.
في هذه العملية ، تنتقل جزيئات الماء من وسط أقل تركيزًا إلى وسط أكثر تركيزًا.
لذلك ، يعمل التناضح على تحقيق التوازن بين جانبي الغشاء ، مما يتسبب في تخفيف الوسط الغني بالذائبة بواسطة المذيب ، وهو الماء.
كيف يحدث التناضح؟
يعتبر التناضح وسيلة نقل سلبية ، كما هو الحال في المرور عبر الغشاء لا تضيع الطاقة.
في عملية التناضح ، يميل الماء ، وهو المذيب ، إلى عبور الغشاء شبه المنفذ من أجل موازنة تركيز المحلول. يتم تنفيذ هذا الإجراء حتى يستقر الضغط الاسموزي.
لذلك ، ينتقل الماء من المنطقة الأقل تركيزًا إلى المنطقة الأكثر تركيزًا بشكل طبيعي.
يتم مرور الماء من وسط إلى آخر في الخلايا بمساعدة نقل البروتينات في الغشاء ، الأكوابورينات. وبالتالي ، يحدث التناضح عندما يكون هناك اختلاف في التركيز بين البيئة الخارجية والداخلية للخلية.
يتم استخدام نتيجة التناضح في عمليات تبادل المغذيات للخلايا الحيوانية والنباتية.
اقرأ أيضًا عن النقل السلبي و النقل النشط.
محلول منخفض التوتر ومتساوي التوتر وفرط التوتر
كما رأينا ، تهدف عملية التناضح إلى معادلة تركيزات الحلول ، حتى يتم الوصول إلى التوازن. لهذا لدينا الأنواع التالية من الحلول:
- محلول مفرط التوتر: يعرض ضغطًا تناضحيًا أعلى وتركيزًا ذائبًا.
- محلول ناقص التوتر: يقدم ضغطًا أسموزيًا أقل وتركيزًا ذائبًا.
- محلول متساوي التوتر: تركيز المذاب والضغط الاسموزي متساويان ، وبذلك يصلان إلى التوازن.
لذلك ، يحدث التناضح بين طريقة مفرطة التوتر (أكثر تركيزًا) وطريقة منخفضة التوتر (أقل تركيزًا) لتوليد التوازن.
أمثلة على التناضح
في الخلايا ، غشاء البلازما عبارة عن غلاف يتكون من طبقة ثنائية للدهون ، مما يعيق حركة الماء في الخلية. ومع ذلك ، هناك بروتينات متخصصة في هيكلها ، أكوابورينات ، والتي تعمل كقنوات تسهل مرور جزيئات الماء.
في بيئة مفرطة التوتر ، تميل الخلايا إلى الانكماش لأنها تفقد الماء. يمكن للخلية الموضوعة في وسط ناقص التوتر أن تنتفخ حتى تنكسر ، حيث توجد حركة للماء داخل الخلية.
انظر أدناه كيف يحدث التناضح في الخلايا الحيوانية والنباتية.
التناضح في الخلية الحيوانية
عندما خلية حيوانيةمثل كريات الدم الحمراء ، تتعرض لوسائل بتركيزات مختلفة ، وتحدث حركة الماء في الخلية على النحو التالي:
عندما يكون الوسط غنيًا بالمذاب ، وهو محلول مفرط التوتر بالنسبة إلى السيتوبلازم ، تفقد الخلايا الماء إلى الوسط وتذبل.
عندما يكون الوسط ضعيفًا في المذاب ، محلول ناقص التوتر ، تميل جزيئات الماء إلى الدخول إلى الخلية ، وعلى الرغم من مقاومة الغشاء ، اعتمادًا على الكمية ، يمكن أن يحدث اضطراب.
تناضح الخلايا النباتية
تحدث حركة الماء في الخلايا النباتية بين الفجوة الخلوية والبيئة خارج الخلية.
ال الخلية النباتية يحتوي ، بالإضافة إلى غشاء البلازما ، على جدار خلوي شديد المقاومة يتكون من السليلوز.
لذلك ، على عكس الخلية الحيوانية ، تقاوم الخلية النباتية الاضطراب عند إدخالها في بيئة منخفضة التوتر ، حيث يميل الماء إلى دخول الخلية. تتضخم الخلية ، مما يزيد من حجمها ، لكن جدار الخلية يمنع التمزق.
يسمى فقدان الماء بواسطة الخلية النباتية ، التي يتم إدخالها في بيئة مفرطة التوتر ، بتحلل البلازما. من ناحية أخرى ، فإن دخول الماء إلى الفجوة عندما تكون الخلية في وسط ناقص التوتر يسمى التوران ، عندما يكون هناك زيادة في حجم الخلية.
كيف يؤثر الضغط الاسموزي على التناضح؟
المذاب هو أي مادة يمكن تخفيفها في مذيب ، مثل السكر المذاب في الماء. في حين أن الضغط الاسموزي هو الضغط الذي يتحرك فيه الماء.
نظرًا لأن التناضح هو عملية تحدث من الأقل تركيزًا (منخفض التوتر) إلى الوسط الأكثر تركيزًا (مفرط التوتر) في البحث عن التوازن ، الضغط الاسموزي هو الضغط الذي يمارس على النظام لمنع حدوث التناضح بطبيعة الحال.
لذلك ، كلما زاد فرق التركيز بين الوسائط مفرطة التوتر والوسائط منخفضة التوتر ، يجب أن يكون الضغط الأسموزي المطبق على المحلول الأكثر تركيزًا لتجنب التناضح أكبر.
تعلم المزيد عن الضغط الاسموزي.
ما هو التناضح العكسي وكيف يعمل
التناضح العكسي هو مرور الماء في الاتجاه المعاكس للتناضح. وهكذا ، ينتقل الماء من محلول أكثر تركيزًا إلى محلول أقل تركيزًا.
يحدث التناضح العكسي عن طريق تطبيق ضغط أكبر من الضغط الاسموزي الطبيعي.
نظرًا لأن الغشاء شبه المنفذ يسمح فقط بمرور المذيب (الماء النقي) ، فإنه يحتفظ بالمواد المذابة.
مثال على التناضح العكسي هو تحويل المياه المالحة إلى مياه عذبة من خلال عملية التحلية.
تعلم المزيد عن التناضح العكسي.
الفرق بين التناضح والانتشار
الانتشار هو مرور جزيئات صغيرة جدًا من الغازات والمذابات المذابة في الماء من خلال غشاء بلازمي. في هذه الحالة ، تنتقل الجزيئات الذائبة من الوسط الأكثر تركيزًا إلى الوسط الأقل تركيزًا. ينتقلون لصالح تدرج التركيز وينتشرون في المساحة المتاحة.
ال نشر الميسر إنه مرور ، عبر الغشاء ، للمواد التي لا تذوب في الدهون ، بمساعدة البروتينات التي تتخلل طبقة الدهون الثنائية.
مثل التناضح ، يعتبر الانتشار أيضًا أ النقل السلبي، لأنه يحدث لصالح تدرج التركيز.
فضول
يستخدم مصطلح "التعلم عن طريق التناضح" على نطاق واسع من قبل الطلاب الذين يرغبون في تعلم محتوى جديد دون الحاجة إلى الدراسة ، أي دون بذل جهد.
اقرأ أيضا:
- مذاب ومذيب
- مضخة الصوديوم والبوتاسيوم
- النفاذية الاختيارية
