الانتشار هو عملية انتشار الماء عبر الغشاء البلازمي

بواسطة:
الانتشار هو عملية انتشار الماء عبر الغشاء البلازمي

الانتشار هو عملية انتشار الماء عبر الغشاء البلازمي

الانتشار هو عملية انتشار الماء عبر الغشاء البلازمي ولكي يتم فهم عملية الانتشار تلك لا بد أولاً من معرفة ما هو المقصود بالغشاء البلازمي وهو ذلك الغشاء الخلوي الرقيق الذي يحيط بمختلف أنواع الخلايا منها الخلايا بدائية النواة أو حقيقة النواة ويتراوح سمكه ما بين أربعة حتى عشرة نانومتر وله العديد من الوظائف التي سوف نعرضها في مخزن المعلومات ومنها:

  • يقوم بفصل السيتوبلازم عن الوسط الخارجي.
  • يقوم باستقبال الإشارات الحيوية عن طريق المستقبلات.
  • يعد هو نقطة الاتصال ما بين جدار الخلوي والهيكل الخلوي.
  • يساهم في تنظيم دخول الجزيئات و خروجها من وإلى الخلية.
  • في الغشاء البلازمي تحدث عمليات خلوية عدة ومنها عملية الانتشار.
  • نظراً لتكون الغشاء البلازمي من الدهون والبروتينات المرتبة في صورة فيسفاء فإنه يساهم في تسهيل الكثير من العمليات الحيوية.

تعريف الانتشار

يقصد بالانتشار عملية توزيع ذرات أو جزيئات أو حبيبات بصورة متساوية في حيز أو فراغ متاح عن طريق حاجز غشائي، إذ يحدث الانتشار من خلال انتقال الذرات أو الجزيئات من المناطق عالية التركيز، إلى المناطق الأقل في التركيز، وذلك لكي يتم التساوي بالتركيز في جزيئات كل من المنطقتين، حيث تعد مسألة تنظيم حركة الماء بالغشاء البلازمي مسألة غاية في الأهمية من أجل المحافظة على اتزان الخلية الداخلي.

ولكن لا تعد الخاصية الاسموزية هي العملية التي يحدث بها انتشار الماء خلال الغشاء البلازمي، ولكن الماء هو مادة تمتلك المقدرة على الانتقال داخل الخلية وخارجها بحرية ولكن انتشار الماء بالخلية يعرف بعملية التناضح.

إذاً تعرف عملية انتشار الماء بالانتشار أو التناضح أو التنافذ أو الحلول، وهي حركة جزيئات الماء عبر غشاء نصف نافذ، وبها لا يستهلك الماء الطاقة، حيث يسمح الغشاء البلازمي المذيب بنفاذ الماء مقارنة بغيره من الذوائب، وهو ما ينتج عنه تدرج الضغط عبر الغشاء.

تطبيق عملية الانتشار

في تطبيق على عملية التناضح أو الانتشار يتم إحضار أنبوب بفرعين مصنوع من الزجاج، على شكل حرف U، على أن يفصل أحدهما عن الآخر غشاء بلازمي نصف نفاذ، بحيث يملأ كل من الجزء الأيمن والجزء الأيسر بمحلول مذاب به كميات بشكلٍ متساوٍ من الماء.

بعد الانتهاء من تلخطوات السابقة يتم الانتظار لبعض الوقت، إذ سوف تنخفض نسبة الماء بالجزء الأيمن في حين أنها سوف ترتفع بالمقابل في الجزء الأيسر، وسوف يخلو الماء من الملح تماماً؛ وذلك نتيجة لكونه سوف يتراكم في أحد الأجزاء، ويظل انتقال الماء مستمراً من جزء لآخر، إذ سيثبت الارتفاع بالجهتين، ويطلق على ذلك الفرق في الارتفاع بالمحلول والماء بضغط التناضح أو الضغط الأسموزي.

أمثلة على عملية التناضح

من الممكن أن تتم ملاحظة تلك الظاهرة بالعديد من العمليات الطبيعية، ومن أهمها ما يلي:

  • انتقال الماء بخلايا الكائنات الحية مثل الخلايا البشرية والنباتات، وكذلك الهيموغلوبين وما إلى نحو ذلك.
  • مختلف عمليات التنقية في عمليات فصل المواد.
  • في مجال الطب بعملية الغسيل الكلوي، والتي تتم في سبيل تنقية دم المريض المصاب نتيجة البول الفائض، وخاصةً من يعاني من المرضى بقصور بالغ في مقدرة الكلى على أداء وظائفها بكفاءة.

قياس الأسموزية

تعتبر  الطرق الأسموزية التي يتم استخدامها بمجال العلوم البيولوجية، هي الأساس بقياس مدى انتشار الماء، وتستعمل تحديداً بحالات العمل التي تشمل الخلايا الحية التي تتم بالتفاعلات الغير المرغوب فيها حينما تصبح تحت تأثير ما يطلق عليه الإجهاد الأسموزي، وفي مثال على ذلك حينما يتمّ فصل البروتوبلاست قد يحدث تمزق مترتب على الزيادة في تركيز المحلول، وفور أن يتمّ تركيبها هنا يتم القياس والمقارنة بما يناسبها من القيم.

تطبيق قانون الغازات

يوجد العديد من الحالات التي تنطبق قوانين الغازات فيها تحديداً المثالية على تلك الخاصية، ومن أبرزها قانون أفوجادرو وبويل، إلى جانب قانون جاي لوساك، ووفقاً لها يتناسب الضغط الأسموزي بطريقة طردية مع التركيز المولي في المواد المذابة، فضلاً عن درجة الحرارة المطلقة.

كما يعتمد ضغط المحاليل الأسموزي على عدد من الجسيمات المذابة، وعموماً فإن الضغط الأسموزي الخاص بمحلول مكون من مول واحد من المادة المذابة يبلغ 22 لتراً من المادة المذيبة، وهو ما يعادل مئة وواحد كيلوباسكال، على درجة حرارة تعادل تقريباً 273 كلفن.

وبذلك نكون قد تعرفنا على المقصود من الانتشار هو عملية انتشار الماء عبر الغشاء البلازمي كما قد أوضحنا أنها تعرف بعملية التناضح أيضاً إلى جانب ما ذكرناه من وظائف للغشاء البلازمي الخاص بالخلايا المختلفة سواء الخلايا النباتية أو البشرية التي يتكون منها جسم الإنسان، وفي الختام نتمنى للجميع التوفيق.

المراجع

1