ماهو الضغط الاسموزي

الضغط الإسموزي

يمكن تعريف الضغط الإسموزي بأنه خاصية تقترن بوجود الخلايا الحية في علم الأحياء، وتتمثل بتحرك الجزيئات عالية التركيز نحو الجزيئات ذات التركيز الأقل؛ إذ تنفصل السوائل النقية وعلى رأسها الماء بواسطة غشاء لديه قابلية لنفاذ الماء، وتبدأ المياه بالمرور من جانبٍ فيه الماء النقي حتى يتولد ضغط إضافي وبناءً عليه فإن المياه تنتقل من الأجزاء ذات النشاط العالي باتجاهِ الأجزاء ذات النشاط المنخفض تحت تأثير عملية التناضح ليصار إلى مساواة النشاط في جانبي الغشاء، ويقترن معدل التدفق بعلاقة وثيقة بالتناضح مما يجعله يساوي معدل ذلك الضغط المماثل في الهيدروستاتيكي^[١].

شرح الضغط الإسموزي

يمكن معرفة ما هو الضغط الإسموزي بتوضيح مثال دقيق بطريقة أفضل، ولفهم ذلك يمكن إحضار أنبوب يتخذ شكل الحرف الإنجليزي U والبدء بتعبئته بالماء حتى تكون الكميات متساويةً في أطراف الأنبوب مع ضرورة وجودِ غشاء فاصل بين الطرفين؛ ولا بد من أن يتسم هذا الغشاء بعدم القابلية لنفاد جزيئات السكر، وفيما بعد تأتي خطوة إضافة السكر إلى السائل في أحد الجوانب دون الآخر؛ ومن هذه الخطوة سيلاحظ بدء اختلاف منسوب السائل في أحد الجوانب التي تحتوي على السكر؛ فترتفع نتيجة تحرك المياه النقية، وسيستمر الاختلاف إلى حين حدوث المساواة في طرفي الأنبوب^[٢].

أهمية الضغط الإسموزي

تحظى خاصية الضغط الإسموزي بأهمية كبيرة في حياة الإنسان والكائنات الحية عمومًا، ومن أبرز الجوانب التي تتجلى أهميتها بها^[٣][٤]:

• يلعب الضغط الإسموزي دورًا هامًّا في التأثير على عملية نمو البكتيريا ونشاطها، لذلك فقد وُظّفت وسخرت لغايات حفظ الأغذية، وفي تفسير ذلك فإن هذه الخاصية تترك أثرًا ملحوظًا على سرعة تيار المياه واتجاهه من البيئة باتجاه خلية المكروب والعكس صحيح، وتتأثر بذلك أيضًا نسبة الرطوبة ومقدارها تأثّرًا إيجابيًّا من خلال الدور الذي يؤديه الغشاء السيتوبلازمي والجدار الخلوي للخلية بالتحكمِ بالماء دخولًا وخروجًا، ويمكن للخاصية الإسموزية أن تكون قادرة على تثبيط نمو البكتيريا عندما تبلغ نسبة تمركز الملح ما بين 10-15% وتتفاوت نسبة السكر ما بين 50-70%؛ فيكون دورها فعالًا في حفظ الأطعمة بالاعتماد على المحاليل المتأثرة بالضغط الإسموزي العالي؛ فتحول دون نمو البكتيريا والفطريات والخمائر وتكاثرها، ومن أبرز الأمثلة على ذلك حفظ الأسماك المملحة والمخللات واللحوم من خلال إضافة الملح، وحفظ المربيات والألبان المكثفة بإضافة السكر إليها.
• يعد علاج الفشل الكلوي بواسطة غسيل الكلى من أوضح التطبيقات على الضغط الإسموزي؛ إذ تعتمد جلسات الغسيل على فصل كل من الدم عن البول وتصفيته وتنقيته تمامًا لطرد الفضلات خارج الجسم.
• يستخدم الضغط الإسموزي أيضًا في مختلف مراحل تحلية مياه البحر، إذ تخضع المياه لمقدارٍ ملائم من الضغط يفوق مقدار الضغط الإسموزي؛ وبالتالي سيحدث انتقالًا تلقائيًّا للماء النقي العذب بواسطة الأغشية الخاصة المستخدمة في موازنة الضغط.
• تُعدّ النباتات من أبرز التطبيقات الطبيعية على الضغط الإسموزي؛ إذ تمتصّ جذورها الماء الموجود في التربة المحيطة بها، ويكون الضغط عادةً في التربة أقل منه في الشعيرات الماصة للمياه في جذر النبات ذاته، وبناءً عليه فإن الشعيرات تبدأ بنقل الماء من التربة نحو الجذور، بينما يختلف الوضع في حال ارتفاع نسبة ملوحة التربة؛ إذ سيكون النقل عكسيًّا من الجذور ويطرح في التربة؛ وبالتالي تموت النبتة إثر جفافها من السوائل تمامًا.

حالات الضغط الإسموزي

تمر الخلايا بعدةِ حالات تحت تأثير الضغط الإسموزي، ومنها^[٤]:

• جفاف الخلية البكتيرية في حال ارتفاع نسبة الأملاح، ويأتي ذلك نتيجة طرح الماء وخروجه من السيتوبلازم فيتسبب بانكماشه وجفافه، ومن الممكن موازنة الأمر من خلال وضع الخلية في محلولٍ متوازن الملوحة.
• انتفاخ الخلية وانفجارها وموتها في حال تواجد الخلية البكتيرية ضمن وسطٍ يتصف بضغطٍ إسموزيٍ منخفض؛ إذ سترتفع نسبة الماء المتسرب لداخل الخلية بمعدل أكبر مما هو مطلوب، فذلك سيراكم الماء لحد الانتفاخ فالانفجار فالموت أخيرًا.
• الاعتدال في انتشار جزيئات الماء وتساويها في حال وجود الخلية البكتيرية ضمن وسطٍ يتسم بضغطٍ إسموزيٍ متساوٍ.

المراجع

1. ↑ مريم (20-3-2019)، "ما هو الضغط الإسموزي"، المرسال، اطّلع عليه بتاريخ 4-8-2019. بتصرّف.
2. ↑ وليد العمري، "تعريف الضغط الاسموزي , ما هو الضغط الاسموزي"، مجلة رجيم، اطّلع عليه بتاريخ 4-8-2019. بتصرّف.
3. ↑ "كيفية الاستفادة من الضغط الإسموزي في حفظ الأغذية من هجوم الميكروبات "، دنيا الوطن، اطّلع عليه بتاريخ 4-8-2019. بتصرّف.
4. ^ ^{أ ب} ملاك (15-4-2019)، "تاثير الضغط الاسموزي على نمو البكتيريا"، المرسال ، اطّلع عليه بتاريخ 4-8-2019. بتصرّف.