يعرف معظم الناس أن النباتات تحتاج إلى الماء للبقاء على قيد الحياة ، ولكن معرفة عدد مرات سقيها قد يكون أمرًا صعبًا لعلماء النبات وعشاق النبات على حد سواء. إحدى الحيل البسيطة هي تحديد التقويم عند سقي نباتك ، ثم الانتظار حتى يبدأ في الذبول لحساب مدة الانتظار بين جلسات الري. التوقيت المثالي هو قبل ذبول النبات مباشرة.
العلم وراء لماذا يعمل هذا؟ أغشية الخلايا و التنافذ.
تحتاج جميع الخلايا إلى نقل الجزيئات داخل وخارج الخلية. تتطلب بعض الآليات لتحقيق ذلك أن تستخدم الخلية الطاقة ، مثل تركيب مضخات في غشاء الخلية لنقل الجزيئات.
تعريف هي طريقة لتحريك بعض الجزيئات عبر غشاء مجانًا - من مناطق ذات تركيز أعلى من المواد المذابة إلى تركيز أقل - دون الحاجة إلى أن تنفق الخلية طاقة ثمينة. التناضح يشبه إلى حد كبير الانتشار ، ولكن بدلاً من تحريك الجزيئات أو المذاب ، فإنه يحرك المذيب ، وهو ماء نقي.
عملية التناضح
أغشية شبه منفذة ، مثل تلك الموجودة في الخلايا الحيوانية والنباتية، افصل داخل الخلية عن ما هو خارج الخلية. تنقل عملية التناضح جزيئات الماء عبر غشاء نصف نافذ عندما يكون هناك تدرج تركيز بحيث توجد تركيزات مختلفة من المذاب على كل جانب من جوانب الغشاء البيولوجي.
الضغط الاسموزي ستقوم ببساطة بتحريك جزيئات الماء عبر الغشاء حتى يصل المذاب (الجزيء المذاب في الماء) إلى التوازن. عند هذه النقطة ، تكون كمية المذاب والمذيب (الماء) متساوية على جانبي الغشاء.
على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك محلول الماء المالح حيث يذوب الملح في الماء عبر الغشاء. إذا كان هناك تركيز أعلى من الملح على جانب واحد من الغشاء ، فإن الماء يتحرك من الأقل الجانب المالح عبر الغشاء إلى الجانب الأكثر ملوحة حتى يصبح كلا جانبي الغشاء مالحًا بشكل متساوٍ.
ثلاثة أنواع من أمثلة التناضح
يمكن أن تتسبب عملية التناضح في تقلص الخلايا أو تمددها (أو بقائها كما هي) مع حركة جزيئات الماء. يؤثر التناضح على الخلايا بشكل مختلف حسب نوع الحل المعني.
في حالة أ محلول مفرط التوتر، يوجد مذاب خارج الخلية أكثر من داخل الخلية. لمعادلة هذا ، جزيئات الماء اترك الخلية متجهًا نحو جانب الغشاء بتركيز ذائب أعلى. يتسبب فقدان الماء هذا في تقلص الخلية.
إذا كان الحل هو أ محلول ناقص التوتر، يوجد مذاب داخل الخلية أكثر من خارجها. لإيجاد التوازن ، تتحرك جزيئات الماء في الخلية ، مما يتسبب في تمدد الخلية مع زيادة حجم الماء داخل الخلية.
ان محلول متساوي التوتر لديها نفس كمية المذاب على جانبي غشاء الخلية ، لذلك هذه الخلية في حالة توازن بالفعل. سيبقى مستقرًا ، لا يتقلص ولا يتورم.
كيف يؤثر التناضح على الخلايا
تعتبر خلايا الدم الحمراء من النماذج الجيدة لفهم كيفية تأثير عملية التناضح على الخلايا البشرية. يعمل الجسم بجد للمحافظة عليه شروط متساوية التوتر حتى تبقى خلايا الدم الحمراء في حالة توازن ، لا تتقلص ولا تتورم.
في ظل ظروف مفرطة التوتر ، تتقلص خلايا الدم الحمراء ، مما قد يقتل خلايا الدم الحمراء. الظروف شديدة التوتر ليست أفضل لأن خلايا الدم الحمراء يمكن أن تنتفخ حتى تنفجر ، وهو ما يسمى تحلل.
في خلية نباتية صلبة جدار الخلية خارج غشاء الخلية ، سوف يسحب التناضح الماء إلى الخلية فقط إلى نقطة معينة. يخزن المصنع هذه المياه في فجوة مركزية. يسمى الضغط الداخلي للنبات ضغط تورغ، يمنع دخول الكثير من الماء إلى الزنزانة للتخزين في الفجوة.
تذكر ذلك النبات الذي تحتاجه للسقي؟ يذبل بدون سقي كافٍ لأن النبات يفقد ضغط التورم.