التناضح والانتشار هما الشكلان المتميزان للنقل السلبي اللذان يلعبان دورًا أساسيًا في نقل الجزيئات عبر الخلية وخارجها. يُطلب من الطلاب في الغالب توضيح أوجه التشابه والتفاوت بين التناضح والانتشار أو مقارنة وسيلتي النقل والمقارنة بينهما.
تحتاج إلى معرفة معاني التناضح والانتشار لمعالجة المشكلة ، وتقدير ما تعنيه تمامًا.
التناضح مقابل الانتشار
ال الفرق بين التناضح والانتشار هي التبعية والمتطلبات. يعتمد التناضح على عدد الأجزاء المذابة في المحلول. ومع ذلك ، فإن الانتشار يعتمد على وجود مكونات إضافية. السابق يحتاج الماء لنشاط الجسيمات. في حين أن الأخير يتحرك دون الحاجة إلى الماء.
جدول المقارنة بين التناضح والانتشار (في شكل جدول)
| معلمة المقارنة | تعريف | التنافذ |
|---|---|---|
| غشاء نصف نافذ | يعد توافر غشاء نافذ جزئيًا أمرًا ضروريًا | من أجل حدوث هذه العملية ، من الضروري توافر غشاء نافذ جزئيًا |
| الضغط الهيدروستاتيكي والتورجر | عادةً لا يكون الضغط الهيدروستاتيكي وضغط التورغ مهمين في الانتشار. | يقاوم التناضح الضغط الهيدروستاتيكي وضغط التورغ. |
| الضغط والماء وإمكانات المذاب | لا تؤثر إمكانية الضغط وإمكانية الماء وإمكانية الذوبان على الانتشار. | إمكانات المذاب ضرورية لحدوث التناضح. |
| الموثوقية على الجزيئات الأخرى | يعتمد الانتشار بشكل أساسي على وجود جزيئات أخرى. | يعتمد التناضح بشكل أساسي على عدد الجزيئات الذائبة في المذيب. |
| متوسط | هذه عملية متعددة الاستخدامات ويمكن أن تحدث في أي نوع من الوسط بغض النظر عما إذا كان وسطًا سائلًا أو غازيًا أو صلبًا. | الوسيط السائل ضروري لهذه العملية |
ما هو التناضح؟
التناضح ، هو شكل من أشكال الانتشار يتضمن تدفق المياه عبر غشاء نافذ جزئيًا ، من منطقة بها تركيز عالٍ من الماء إلى منطقة تركيز منخفض.
التناضح هو عملية تحدث في جميع الخلايا. على سبيل المثال ، في حالة خلايا الدم الحمراء عند وضعها في الماء ، يجب أن تترك الماء يتدفق عبر غشاءها.
تتقلص خلايا الدم الحمراء ببساطة عند وضع محلول مركز من السكر ، حيث ينتقل الماء من خلال التناضح إلى المنطقة ذات التركيز المنخفض. لهذا السبب ، عند رؤيتها من خلال المجهر ، تبدو الخلايا متقلصة.
لحسن الحظ ، نادرًا ما يحدث هذا داخل مجرى الدم ، حيث تضمن الكلى أن محتوى الدم هو نفسه محتوى الماء داخل خلايا الدم الحمراء.
مثل خلايا الدم الحمراء ، تمتلك الخلايا الموجودة في النباتات الموجودة على الجزء الخارجي من غشاء الخلية بنية خلوية أكثر سمكًا وثباتًا إلى حد ما. يساعد الخلايا النباتية على استهلاك الكثير من الماء دون أن تنفجر من خلال التناضح.
لن تتمكن النباتات من إزالة الماء من التربة بدون التناضح. عندما يسمح التناضح للخلايا النباتية بطرد الكثير من الماء ، فإنها تصبح أقل ضغطًا ويتقلص الغشاء تدريجيًا.
ما هو الانتشار؟
تشير هذه العملية إلى النقل السلبي للمواد من منطقة تتكون من تركيز جزيئي عالي إلى منطقة تركيز منخفض. عندما يحدث بين الخلايا هو طريقة نقل المواد الصغيرة عبر غشاء الخلية.
الجزيئات تتحرك باستمرار باستمرار. ترتبط درجة الحرارة ، وهي مقياس شائع للأشخاص في حياتهم اليومية ، ارتباطًا وثيقًا بهذه الحركة. هذا قياس لمتوسط الطاقة الحركية للجزيئات (المتوسط) في مادة ما.
تحفز الطاقة الجزيئية حركة تلقائية تحفز الانتشار في الواقع. الاصطدامات بين الجزيئات شائعة.
يجعل الانتشار جودة الهواء موحدة عن طريق إعادة توزيع المركبات الكيميائية ، مثل الأكسجين الجوي ، حتى يتم الوصول إلى التوازن. العوامل التي تؤثر على هذه العملية هي درجة الحرارة ، يجب أن تنتقل جزيئات المسافة وتدرج التركيز
فيما يلي بعض حالات الانتشار. إن رش الرائحة في مكان ما سيجعل الأشياء تشعر بالرضا للحظة ، لكن جزيئات الرائحة ستشتت بمرور الوقت قبل أن يصبح ترددها غير محسوس للأنف البشري.
مثال آخر ممتاز للانتشار هو غمس اللون في وعاء من الماء ، والذي يمكن أن يغير مظهر المحلول بأكمله (الماء).
نظرًا لوجود شروط مختلفة للانتشار ، حدد العلماء عدة أشكال من هذه العملية.
الاختلافات الرئيسية بين التناضح والانتشار
- يتضمن التناضح حركات المذيبات من مناطق تركيز منخفض إلى أعلى بينما يتميز الانتشار بحركة المذيبات من مناطق تركيز أعلى إلى مناطق تركيز أقل.
- يمكن ملاحظة الانتشار في أي مزيج من الخليط ، حتى في الغشاء المنفذ جزئيًا ، بينما لا يُلاحظ التناضح إلا عبر غشاء منفذ جزئيًا.
- يمكن أن تنتقل المواد المذيبة والمذابة أثناء الانتشار بينما يُسمح فقط للمواد المذيبة بالمرور عبر الغشاء في التناضح وفي هذه الحالة تكون جزيئات الماء.
- أثناء التناضح ، تحدث حركة الجسيمات في اتجاه واحد فقط بينما تحدث حركة الجسيمات في جميع الاتجاهات أثناء الانتشار.
- بمجرد أن تصبح عملية التناضح سارية المفعول ، قد يؤدي الضغط الإضافي على جانب المحلول إلى إيقاف أو عكس العملية بينما لا يمكن إيقاف أو عكس عملية الانتشار.
استنتاج
لكل من الكائنات الحية وغير الحية ، يعد الانتشار آلية شائعة وأساسية. يجب أن تتحرك المواد مثل الماء والمعادن عبر الغشاء المنفذ جزئيًا للوصول إلى الخلية ومغادرتها.
إحدى الآليات التي تمكن من ذلك هي الانتشار. الغشاء شبه المنفذ هو الذي يمكّن المواد الأخرى من التحرك بسرعة من خلاله بينما تتحرك المواد الأخرى خلاله ببطء شديد.
يحدث هذان الشكلان من آليات النقل لتسهيل انتقال الجزيئات داخل وخارج الخلية ، أي التناضح والانتشار. كلاهما نظام نقل سلبي لأنهما لا يحتاجان إلى أي طاقة إضافية للتشغيل.
العامل الرئيسي الذي يميز بين العمليتين هو البيئة التي تحدث فيها. يمكن أن يحدث التناضح في بيئة سائلة فقط ، ومع ذلك ، يمكن أن يحدث الانتشار في جميع الوسائط الثلاثة (الصلبة والسائلة والغازية).
- https://trid.trb.org/view/354006
- https://www.lifescied.org/doi/pdf/10.1187/cbe.11-04-0038
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC541081/
