اّسمز

اسمز (osmosis )انتشار آب از داخل یک پرده نیمه تراوا را می گویند.پرده نیمه تراوا یا دارای تراوایی نسبی یا دارای نفوذپذیری انتخابی پرده یا غشایی است که به بعضی مواد نفوذپذیری دارد و به بعضی ندارد. در مورد اسمز پرده نیمه تراوا نسبت به آب نفوذپذیری دارد ولی نسبت به سایر مواد نفوذپذیری ندارد و آن ها از آن رد نمی شوند. اساس اسمز این است که آب از جایی که بیشتر است به جایی که کمتر است می رود.یک بار دیگر جمله قبلی را بخوانید. میزان آب یک محلول را پتانسیل آب هم می گویند.

 در شکل زیر میزان آب یا پتانسیل آب در ظرف بیشتر است پس آب از ظرف به درون قیف می رود و سطح اولیه آب در لوله قیف بالا می رود و سطح آب ظرف پایین می آید.

فشار اسمزی:

تمایل یک محلول به جذب آب را می گویند. در شکل بالا تمایل محلول آب قند به جذب آب بیشتر است پس فشار اسمزی آن بیشتر از آب قند است.

یک مثال: با توجه به شکل زیر به سئوالات پاسخ دهید: 

الف- تغییر سطح آب در لوله های A و B چگونه خواهد بود؟ چرا؟

ب- فشار اسمزی کدم محلول بیشتر است؟ چرا؟

پاسخ سئوال الف- سطح آب در لوله A بالا رفته و در لوله B پایین می آید. علت این است که میزان آب(پتانسیل آب) در لوله  B بیشتر است و طبق پدیده اسمز به لوله A می رود.
پاسخ سئوال ب- فشار اسمزی آب قند 6 درصد بیشتر است چون آب را جذب کرده است.


انیمیشن اسمز را ببیند و سئوالات بالا را برای خودتان طرح کرده و پاسخ دهید.

اما چرا در اسمز آب از جایی که بیشتر است به جایی که کمتر است می رود؟
علت این است که مولکول های کوچک آب به راحتی از منافذ غشاء با تراوائی نسبی می گذرد اما ذرات بزرگتر محلول نمی توانند از غشاء رد شوند.

 

در این تصویر نشان داده شده که مولکول های کوچک آب از غشاء می گذرند اما مولکول های بزرگ گلوکز از منافذ غشاء رد نمی شوند.

اسمز در دنیای جانداران:
در مورد سلول های جانوری اگر در محیط رقیق تر از سیتوپلاسم قرار بگیرند آب جذب می کنند باد می کنند و در نهایت می ترکند. اگر سلول در محیط هم غلظت سیتوپلاسم قرار بگیرد سر جمع آبی وارد سلول نخواهد شد و اگر سلول در محیط غلیظ تر قرار بگیرد آب از دست می دهد و چروکیده خواهد شد.مثال خوب در این زمینه گلبول های قرمز هستند. در عکس A گلبول قرمز در محیط هم غلظت یا ایزوتونیک قرار گرفته و سر جمع آب ورودی و خروجی صفر است. در عکس B گلبول قرمز در محیط رقیق تر یا هیپوتونیک قرار گرفته و آب جذب کرده، متورم شده است. در عکس C  گلبول قرمز در محیط غلیظ تر یا هیپرتونیک قرار گرفته آب از دست داده و چروکیده شده است.

اما در مورد گیاهان قضیه متفاوت است. به دلیل وجود دیواره سلولی وقتی سلول گیاهی آب جذب می کند غشاء سلولی به دیواره سلولی فشار می آورد ولی به دلیل وجود مقاوت دیواره سلولی نمی ترکد. این فشار به سلول در سایر سلول های بافت گیاهی هم وجود دارد و باعث استوار ماندن اندام های علفی گیاه مثل ساقه های علفی و برگ می شود. به این حالت تورژسانس می گویند.تورژسانس حالت معمول سلول گیاهی است.
اما اگر گیاه در شرایط بی آبی قرار گیرد غشاء پلاسمایی از دیواره سلولی جدا شده و سیتوپلاسم آب از دست می دهد درنتیجه فشار سلول های بافت گیاهی هم برداشته شده و اندام حالت پلاسیده پیدا می کند که به این حالت پلاسمولیز می گویند. پلاسمولیز برای گیاهان خطرناک است و می تواند با قطع پلاسمودسم های بین سلول های گیاهی باعث مرگ بافت گیاهی شود.

سلول های گیاهی در حال تورژسانس


سلول های گیاهی در حالت پلاسمولیز که غشاء و سیتوپلاسم از دیواره سلولی جدا شده اند.

 در عکس و تصاویر بالا حالت سلول گیاهی و همزمان حالت اندام گیاهی نشان داده شده است.اولی سمت چپ تورژسانس با گیاهی کاملا استوار و شاداب، وسطی مربوط به گیاهی با پلاسمولیز خفیف و سمت راست مربوط به پلاسمولیز شدید و گیاه پلاسیده می باشد. در این شکل ها به وضعیت واکوئل ها به عنوان منبع ذخیره آب در سلول گیاهی و پلاسمودسم ها به عنوان راه ارتباطی سلول با سلول های مجاور دقت کنید.

باز بسته شدن روزنه های گیاهی هم نتیجه ورود خروج آب به سلول های نگهبان روزنه طبق پدیده اسمز می باشد.
پارامسی آب شیرین هم به علت ورود زیاد آب طبق پدیده اسمز با مشکل روبرو می شود. این آغازی برای رفع این مشکل ونترکیدن از واکوئل ضربان دار استفاده می کند وآب اضافی را به وسیله این انداک جالب خارج می کند.

جهت مشاهده انیمیشن های بیشتر اسمز بر روی نوشته ای زیر کلیک کنید:
انیمیشن اسمز 1 
انیمیشن اسمز
پلاسمولیز