جميع الكتب
حول المدرب تسجيل الدخول ابدأ القراءة

الأحياء · المسرد

ما معنى التناضح والكمون المائي؟

يُعرف أيضًا باسم: تناضح · كمون مائي · كمون المذاب · كمون الضغط · متساوي التوتر

تعريف 7.6 الأحياء الجامعية — السنة الأولى · الفصل 7 — الأغشية والنقل الغشائي

التناضح هو الانتشار الصافي للماء عبر غشاء يمرر الماء ولا يمرر المذابات، من المحلول الذي يكون فيه الماء أكثر تركيزًا (مذابات أقل) إلى الذي يكون فيه أقل. ويوصف بالكمون المائي Ψ\Psi، وهو الكمون الكيميائي للماء معبرًا عنه بضغط، وهو صفر عند الماء النقي تحت الضغط الجوي:

Ψ=Ψs+Ψp,Ψs=RTcs,\Psi = \Psi_s + \Psi_p, \qquad \Psi_s = -RTc_s ,

حيث Ψs\Psi_s، وهو كمون المذاب، يهبط مع مجموع تركيز المذابات csc_s (بالأوسمول في اللتر، وهو قانون فان ت هوف)، وΨp\Psi_p، وهو كمون الضغط، هو الضغط الهيدروستاتيكي فوق الجوي. والماء ينتقل من Ψ\Psi الأعلى إلى الأدنى. وعند 25C25\,{}^{\circ}\mathrm{C} يكون RT=2.48MPaL/molRT = 2.48\,\mathrm{MPa}\,\mathrm{L}/\mathrm{mol}: فمحلول 0.3osmol/L0.3\,\mathrm{osmol}/\mathrm{L} له Ψs=0.74MPa\Psi_s = -0.74\,\mathrm{MPa}. ويكون محلول متساوي التوتر مع خلية حين لا ينتقل ماء صافٍ، وناقص التوتر حين يدخل الماء، وزائد التوتر حين يخرج.

كريات حمراء في محلول متساوي التوتر (أقراص مقعرة الوجهين)، وفي محلول ناقص التوتر (منتفخة إلى كرات، على وشك الانفجار)، وفي محلول زائد التوتر (منكمشة مسننة). فالماء يتبع كمونه؛ ولا جدار للخلية يقاوم.
كريات حمراء في محلول متساوي التوتر (أقراص مقعرة الوجهين)، وفي محلول ناقص التوتر (منتفخة إلى كرات، على وشك الانفجار)، وفي محلول زائد التوتر (منكمشة مسننة). فالماء يتبع كمونه؛ ولا جدار للخلية يقاوم.
البلزمة: بشرة بصل في محلول ملحي قوي. فقد فقد بروتوبلاست كل خلية ماءً وانسحب عن الجدار الصلب، الذي حفظ شكله. وفي الماء كان البروتوبلاست لينتفخ راجعًا على الجدار ثم يقف ممتلئًا.
البلزمة: بشرة بصل في محلول ملحي قوي. فقد فقد بروتوبلاست كل خلية ماءً وانسحب عن الجدار الصلب، الذي حفظ شكله. وفي الماء كان البروتوبلاست لينتفخ راجعًا على الجدار ثم يقف ممتلئًا.

أمثلة

مثال 7.7 (كرية حمراء في ثلاثة محاليل)

البلازما 0.3osmol/L0.3\,\mathrm{osmol}/\mathrm{L}: فيكون Ψs=0.74MPa\Psi_s = -0.74\,\mathrm{MPa} على الجهتين، ولا جريان صافٍ. وفي الماء النقي (Ψ=0\Psi = 0) تأخذ الخلية، وهي عند 0.74MPa-0.74\,\mathrm{MPa} في داخلها، ماءً حتى يتمزق غشاؤها، الذي لا يستطيع أن يتمدد إلا بضعة في المئة. وفي ملح 0.6osmol/L0.6\,\mathrm{osmol}/\mathrm{L} تفقد ماءً حتى يصير داخلها بالتركيز نفسه، عند نصف حجمها. أما خلية نباتية في ماء نقي فلا تنفجر: إذ يُشدّ الجدار كلما دخل الماء ويرتفع Ψp\Psi_p حتى يصير Ψp=Ψs\Psi_p = -\Psi_s، فيكون الكمون المائي في الداخل صفرًا، ويقف الجريان والخلية ممتلئة عند 0.74MPa0.74\,\mathrm{MPa}.

اقرأ في الفصل ←