ما هو التناضح و أنواعه و أهميته و أمثلة عليه ؟

التناضح أو التناضح هو ظاهرة فيزيائية لتبادل المادة من خلال غشاء شبه منفذ ، من وسط أقل كثافة إلى وسط آخر أكثر كثافة ، دون تكبد نفقات الطاقة . إنها ظاهرة سلبية ، ولكنها حيوية لعملية التمثيل الغذائي الخلوي للكائنات الحية .

تتبع آليات التناضح توازنًا في التركيزات بين جزأين من المحلول مفصولين عن طريق الغشاء ، وينقلان المذيب من جانب إلى آخر لتخفيف نهاية التركيز الأعلى. سيؤدي هذا إلى إحداث تغيير في الضغط ، يُعرف بالضغط الاسموزي. هذا ما يحدث مع غشاء الخلية ، الذي يمكن أن يكون تركيزه الداخلي أعلى أو مساويًا أو أقل من التركيز الخارجي ، مما يسمح بدخول وخروج الماء ، أي تنظيم التنا ضح ، بدون تكلفة طاقة.

تم اكتشاف التناضح في عام 1877 في الدراسات التي أجريت على فسيولوجيا النبات من قبل الألماني فيلهلم بفيفر ، على الرغم من حقيقة وجود دراسات مماثلة بالفعل حول هذا الموضوع وقد تم صياغة المصطلح في عام 1854 (من قبل البريطاني توماس جراهام).

أنواع التناضح

هناك نوعان من التناضح: الأمام والعكس.

• التناضح المباشر. هو الذي يحدث في خلايا الكائنات الحية ، حيث يدخل الماء أو يخرج من خلال غشاء البلازما

مما يسمح بالتوازن مع البيئة ، على الرغم من أنه في حالات الوسائط مفرطة التوتر (ذات التركيز الهائل للذوبان) أو ناقص التوتر (بتركيز أدنى من المذاب) يمكن أن يسبب الجفاف أو الانفجار بسبب تراكم الخلية ، على التوالي.

• التناضح العكسي. إنها آلية متطابقة ولكنها في الاتجاه المعاكس ، مما يسمح بتدفق الماء أو المذيب من نقطة أعلى تركيز إلى نقطة أقل تركيز مذاب

وهو مثالي لأغراض التنقية أو الاحتفاظ بالمذاب. ولكي يحدث هذا ، يجب تطبيق ضغط يتغلب على الضغط الاسموزي الطبيعي (أي يتطلب تكلفة طاقة).

أهمية التناضح

يعتبر التناضح أمرًا حيويًا لعملية التمثيل الغذائي الخلوي ، لأنه وسيلة لنقل المادة بين داخل الخلية وخارجها لا يستتبع أي إنفاق للطاقة ، أي أنه يتم إنتاجه بشكل سلبي ، دون استهلاك ATP .

هذا المبدأ ضروري أيضًا لشرح أصل الحياة ، لأنه في الأشكال الأولى للحياة الخلوية لن تكون هناك آليات استقلاب نشطة.

من ناحية أخرى ، يمكن تكرار مبادئ التنا ضح في المواقف اليومية والسماح ، على سبيل المثال ، بترشيح المياه (التنا ضح العكسي)

من بين الإجراءات العملية الأخرى مثل تصنيع المحفزات أو تسهيل عمليات التبريد الصناعي .

الانتشار البيولوجي

يُعرف الانتشار البسيط بأنه عملية مشابهة للتناضح ، من وجهة نظر أنه ينطوي على انتقال الجسيمات من وسط واحد (مثل داخل الخلية) إلى آخر (مثل البيئة خارج الخلية) من خلال غشاء شبه منفذ ، متحركًا من وسط تركيز أعلى إلى متوسط ​​تركيز أقل (أي بعد تدرج التركيز). يحدث هذا بشكل سلبي ، أي بدون استهلاك إضافي للطاقة.

وفقًا لذلك ، فإن الانتشار البيولوجي هو ما يحدث في الخلايا ، مما يسمح بدخول أو خروج الجزيئات عبر غشاء البلازما ، وفقًا لتدرج التركيز. وهكذا ، على سبيل المثال ، يدخل الأكسجين الدم إلى خلايا الدم الحمراء ، حيث يمكن للهيموجلوبين التقاطها للنقل. يشير هذا المثال الفردي إلى الأهمية الحيوية لهذه الآلية للحياة.

أمثلة على التناضح

بعض الأمثلة البسيطة للتناضح هي:

• تنقية المياه. لإزالة الشوائب من الماء ، يمكن تطبيق مبدأ التنا ضح العكسي لفصل المحتويات الذائبة فيه من خلال غشاء شبه منفذ.
• ترطيب البيضة. تعمل قشرة البيضة كغشاء تناضحي ، مما يسمح للماء بالدخول إلى داخلها (أكثر تركيزًا) ، لذلك يمكن نقع البيضة المسلوقة دون كسر قشرتها.
• التناضح الخلوي. جزء من آليات النقل الخلوي التي تسمح بتبادل (إدخال أو إخراج) المادة بين السيتوبلازم والبيئة دون استهلاك ATP في هذه العملية.