الضغط الإسموزي
يعتبر الضغط الإسموزي أحد العوامل الفيزيائية التي تؤثر في الكائنات الدقيقة، بحيث يؤثر في مدى استفادة هذه الكائنات من الرطوبة، وسرعة واتجاه الماء بين الوسط الخارجي والخلية، كما يعتبر الماء المذيب الرئيسي في الخلية، والوسط الذي تتم فيه جميع التفاعلات الحيويّة والكيميائيّة، ويشكل الماء حوالي 70% إلى 90% من وزن الخلية، وبناءً على ذلك تم تعريف الضغط الإسموزيّ بأنّه انتقال جزيئات الماء من المحلول الأعلى تركيزاً إلى المحلول الأقل تركيزاً ليحدث الاتزان، وبمعنىً آخر هو القوة الناتجة أو الضغط الناتج بسبب اختلاف تركيز المحاليل على جانبي الغشاء البلازمي، بسبب وجود المواد المذابة، ويتناسب الضغط الإسموزي تناسباً طرديّاً مع تركيز المذاب، ودرجة الحرارة المطلقة، وكلما زاد تركيز المذاب ودرجة الحرارة زاد الضغط الإسموزي.[1]
تأثير التغير في الضغط الإسموزي في الخلية
تأثير الضغط الإسموزي في الخلية:[2]
- إذا وجدت الخلية البكتيريّة في وسط ذي ضغط إسموزي عالٍ، سيؤدي ذلك إلى حدوث جفاف للخلية، بسبب زيادة تركيز الأملاح، الذي سيؤدي إلى خروج الماء من السيتوبلازم، مما سيدفع السيتوبلازم للانكماش داخل الخلية بعيداً عن الجدار، ويمكن استرداد الخلية بوضعها في محلول ذي تركيز متزن من الأملاح.
- إذا وجدت الخلية البكتيريّة في وسط ذي ضغط إسموزي منخفض، في هذه الحالة يكون معدل دخول الماء إلى الخلية أكبر من معدل خروجه، مما سيؤدي إلى انتفاخ الخلية، وبالتالي انفجارها ثم موتها.
- إذا وجدت الخلية البكتيريّة في وسط وكان الضغط الإسموزي فيه مماثلاً للضغط داخل الخلية، يكون المحلول في هذه الحالة متّزناً، أي يحتوي على التركيز نفسه من المواد الذائبة، وبالتالي سيكون معدل انتشار جزيئات الماء متساوياً.
تطبيقات على الضغط الإسموزي
تطبيقات على الضغط الإسموزي:[3]
- امتصاص جذور النباتات للمياه الموجودة في التربة، في العادة يكون الضغط الإسموزي في التربة أقل من الضغط داخل الشعيرات الماصة للماء في الجذور، وبالتالي تنتقل الماء من التربة إلى الجذور، أما في حال كانت التربة مالحةً، سينتقل الماء من الجذور إلى التربة، وبالتالي ستتعرض النبتة للجفاف ثم الموت.
- عمليّة تنقية مياه الآبار وتحلية مياه البحار، تعريض المياه لضغط مناسب يفوق مقدار الضغط الإسموزي، وبالتالي سيكون انتقال الماء العذب من دون المذاب عبر أغشية خاصة لموازنة الضغط.
- غسيل الكلى عند مرضى الفشل الكلوي، يقوم على مبدأ الضغط الإسموزي، لفصل البول عن الدم وتنقيته.
- عند وضع حبات من الكرز في محلول من الماء النقي، مع مرور الوقت ستدخل جزيئات الماء إلى داخل حبات الكرز لموازنة الضغط، وبالتالي سيؤدي إلى تضخمها وانفجارها.
المراجع
- ↑ "Osmotic Pressure: Definition & Formula", study.com, Retrieved 24-6-2018. Edited.
- ↑ John D. Finan and Farshid Guilak (4-4-2013), "The effects of osmotic stress on the structure and function of the cell nucleus"، /www.ncbi.nlm.nih.gov, Retrieved 24-6-2018. Edited.
- ↑ "Osmosis: Definition, Experiment and Application | Biophysics", www.biologydiscussion.com, Retrieved 25-6-2018. Edited.