كيفية حساب الضغط الاسموزي

الضغط الاسموزي هو انتقال جزيئات الماء عبر حاجز من المنطقة الأقل تركيزاً إلى المحلول الأعلى تركيزاً ليحدث التوازن ، والضغط الذي سيتولد على طرفي الغشاء الناقل لجزيئات المذيب والفاصل بين المنطقتين المختلفتين في التركيز بسبب الخاصية الإسموزية يُسمى الضغط الإسموزي.

أو هو القوة الناتجة والضغط الناتج بسبب اختلاف تركيز المحاليل على جانبي الغشاء البلازمي للخلية ، بسبب وجود المواد المذابة، لذلك فهو يلعب دورا محوريا في علم الأحياء.

أمثلة على الضغط الاسموزي

هناك العديد من العمليّات التي تعتمد على الضغط الإسموزي في إتمامها، ومنها:

عملية امتصاص جذور النباتات للمياه الموجودة في التربة، ففي الوضع الطبيعي يكون الضغط الإسموزي في التربة أقل من الضغط داخل الشعيرات الماصّة في الجذور ، فتنتقل المياه من التربة إلى الجذور، وعند حدوث خلل في هذا النظام، كوجود النبتة في تربة مالحة، فإن الماء ينتقل بالعكس، ممّا يتسبب في جفاف النبتة وموتها.
غسيل الكلى، ففي حالات الفشل الكلوي يتم اللجوء إلى جهاز يعمل على مبدأ الضغط الإسموزي لفصل البول عن الدم، وبالتالي تنقيته.
تحلية المياه ولكن بأسلوب عكسي، فتحلية مياه البحار وتنقية مياه الآبار تتم من خلال التأثير على المياه بضغط عالٍ يفوق مقدار الضغط الإسموزي، وبالتالي ينتقل الماء العذب دون الأملاح عبر الأغشية شبه المنفذة، وتعتمد هذه الطريقة بشكل كبير على نوع الغشاء المنفذ المستخدم، ويتم عمل العديد من الأبحاث للوصول إلى تركيبة الغشاء الأمثل، والضغط المناسب، لرفع كفاءة العمليّة.
انتقال الماء عبر خلايا جسم الإنسان.

قد يعجبك اسباب عدم ترسب المخلوط الغروي ( إجابة السؤال )

أمثلة على الخاصية الأسموزية

للخاصية الأسموزية تطبيقات عديدة في مختلف المجالات منها النبات، وجسم الإنسان، والطب وتحلية مياه البحر، وفيما يلي تفسير أهمية الخاصية الأسموزية في كل مجال

الخاصية الأسموزية في النبات

الماء أساس الحياة لكل الكائنات، وللنبات اعتماد كبير على الخاصية الأسموزية لحصوله على ما يحتاج من ماء لضمان بقائه، تحدث العملية بداية في التربة، فتسمح الخاصية الأسموزية للماء بالانتقال من التربة كوسط قليل التركيز (كمية الماء فيها عالية) إلى الجذر عالي التركيز عبر الخلايا الشعرية في الجذور، ومن هنا تبدأ رحلة الماء داخل النبتة، من الجذر إلى الساق فالأفرع والأوراق.

الخاصية الأسموزية في جسم الإنسان

تلعب الخاصية الأسموزية دورًا هامًا أيضًا في جسم الإنسان وخلاياه المكوّنة له، إذ تمنع الخاصية الأسموزية انفجار أو انكماش الخلايا وتبقيها بالشكل الذي يمكّنها من القيام بمهامها، فعند القيام بدراسة الخاصية الأسموزية في خلايا الدم الحمراء مثلًا نجد أنّ هذه الخلايا مستقرة، وأنه لو تم استبدال الوسط (سوائل الدم حول الخلايا) الذي هي فيه بوسط أقل ملوحة أو بوسط أكثر ملوحة فإننا سنعمل على إلحاق الضرر بها وبشكل مباشر، فلو كان الوسط ماء شديد العذوبة لأصبح من البديهي دخول الماء إلى هذه الخلايا ثم انفجارها، ولو كان الوسط مالحًا لحدث انكماش بفعل خروج الماء من الخلية باتجاه الوسط.

الخاصية الأسموزية في الطب

من أهم التطبيقات التي تعتمد على الخاصية الأسموزية في الدم هي عملية غسيل الكلى، حيث يسمح الغشاء شبه المنفذ الرقيق في آلة غسيل الكلى، بمرور الماء والأملاح والنفايات الأخرى الذائبة في الدم، كما تكون خلايا الدم الحمراء أكبر من أن تمر عبر الغشاء، لذلك تعود إلى جسم المريض، وبهذه العملية يتم إخراج الفضلات من الجسم والإبقاء على خلايا الدم الحمراء في جسم المريض

شاهد ايضا الخصائص المشتركة بين النباتات

الضغط الاسموزي في البكتيريا

ان تأثير التغيير داخل الضغط الاسموزي داخل الخلية إذا وجدت الخلية البكتيرية في وسط ضغط سموزي العالي، والذي سيؤدي الى حدوث جفاف لتلك الخلية،وذلك بسبب زيادة تركيز الاملاح، وهو الامر الذي سيؤدي الى خروج الماء من السيتوبلازم،كما انها ستجعل السيتوبلازم الى الانكماش داخل الخلية اي ان تكون بعيدة عن الجدار ،كما انه من الممكن ان يتم استرداد الخلية وذلك عن طريق وضعها في محلول ذي تركيز متزن من الاملاح.

كما انه إذا وجدت الخلية البكتيرية في وسط ضغط اسموزي منخفض، فانه في تلك الحالة يكون معدل دخول الماء الى تلك الخلية بنسبة أكبر من معدل خروجها ،فانه سيؤدي الى حدوث انتفاخ في الخلية ،وبتلك الطريقة ستنفجر ثم ستموت.

ولكن إذا وجدت الخلية البكتيرية في الوسط وكان ايضا الضغط الاسموزي فيه مماثل للضغط داخل الخلية ،فان المحلول في تلك الحالة يكون متزن بشكل كبير ، اي انه يحتوي على الكثير من التركيز من نفس المواد المذابة ، وبالتالي فان معدل انتشار جزيئات الماء تكون متساوية.

الضغط الاسموزي في الأسماك

تقوم الأسماك التى تعيش فى المياه البحرية بشرب المياه باستمرار لتعويض ما تفقده منه نتيجة لارتفاع الضغط الاسموزى لمياه البحر. ويفقد الجزء الأكبر من هذا الماء خلال سطح الخياشيم حيث يقاوم الجلد خروج المياه عن طريقة بسبب القشور والمخاط . وتتراوح كمية المياه التى تشربها الأسماك البحرية بين 10 -40 % من وزن الجسم يومياً ونلاحظ أنه يسمح للأيونات وحيدة التكافؤ (الصوديوم والبوتاسيوم والكلوريد) بالمرورخلال انسجة المرئ الى الدم.

حيث تقوم الخياشيم بافرازها والتخلص منها فيما بعد ويحدث بالانتشار بطريقة سلبية أى دون الاحتياج الى طاقة بسبب ارتفاع تركيز هذه الأيونات فى مياه البحر غير أن جزء من هذا الانتقال يكون عن طريق الامتصاص النشط .وتنشأ القوة الدافعة لهذا الامتصاص بسبب نشاط انزيم Na+ K+ ATPase الذى يوجد فى الغشاء القاعدى للخلايا الطلائية المبطنة للقناة الهضمية .وتؤدى عملية امتصاص الأيونات أحادية التكافؤ من الماء عند مروره فى القناه الهضمية الى أن يصبح الماء الذى يصل الى الأمعاء أقل تركيزا من ماء البحروبذلك يتم امتصاص حوالى 60 – 70 % من الماء الذى تشربه الأسماك بهذه الطريقة .تصل الأيونات أحادية التكافؤ التى يتم امتصاصها الى الدم حيث يتم افرازها فى الماء عن طريق الخلايا المعروفة بخلايا الكلوريد وهى خلايا غنية بالميتاكوندريا. وتتركز هذه الخلايا بصفة خاصة فى الخياشيم ولكنها توجد أيضا فى جلد الرأس وعلى الغطاء الخيشومى فى بعض الأنواع.

شاهد ايضا ما هي الخلية

الجهد الأسموزي في النبات

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.