التناضح هو تدفق موجه للجزيئات الجزيئية من خلال غشاء نصف نافذ. في علم الأحياء ، هو مركزي لتنظيم ماء تحقيق التوازن في الخلايا.
ما هو التناضح؟
التناضح هو تدفق موجه للجزيئات الجزيئية من خلال غشاء نصف نافذ. في علم الأحياء ، هو مركزي لتنظيم ماء تحقيق التوازن في الخلايا. التناضح يعني "الاختراق" في اليونانية. يوصف بأنه ممر تلقائي للمذيبات مثل ماء من خلال غشاء قابل للاختراق بشكل انتقائي. الغشاء منفذ فقط للمذيب ولكن ليس للمذاب. يؤدي الانتشار الانتقائي لمكون واحد فقط إلى معادلة الإمكانات الكيميائية على جانبي الغشاء. كثيرا ما يصادف التناضح في الطبيعة. خاصة في الأغشية البيولوجية الانتقائية كتلة النقل ضروري لعمليات النقل البيولوجي لتحدث. ومع ذلك ، فإن عمليات النقل النشطة والمستهلكة للطاقة تضمن هنا أيضًا أن الضغط الاسموزي المتطور بشكل سلبي ليس مدمرًا للخلية. في حين أنه لا يوجد انعكاس ممكن في عمليات الانتشار العادية ، فإن التناضح هو عملية قابلة للعكس.
الوظيفة والمهمة
في التناضح ، الجزيئات من محلول أو مذيب نقي ينتشر بشكل انتقائي من خلال غشاء حتى يتم موازنة الإمكانات الكيميائية على جانبي ذلك الغشاء. على سبيل المثال ، يتم تخفيف المحلول المركز على الجانب الآخر بواسطة المذيب حتى يمنع الضغط الهيدروستاتيكي المتراكم مزيدًا من الانتشار. جزيئات يمكن أن تهاجر من خلال الغشاء ، بغض النظر عن الجانب الذي أتت منه. ومع ذلك ، فمن المرجح دائمًا أن تنتشر في اتجاه أكبر فرق محتمل. عندما يتم موازنة الإمكانات الكيميائية ، ينتقل نفس عدد الجسيمات من اليسار إلى اليمين من اليمين إلى اليسار. وبالتالي ، لا شيء يتغير من الخارج. ومع ذلك ، نظرًا للتخفيف المطلوب للمحلول المركز ، تراكمت كمية أكبر من السائل على جانب واحد ، مما أدى إلى تراكم ضغط مرتفع (الضغط الاسموزي). إذا لم يعد الغشاء قادرًا على تحمل الضغط ، فقد يتم تدمير الخلية. تضمن عمليات النقل النشطة عبر الغشاء إزالة بعض المواد مع إنفاق الطاقة. مثال توضيحي للعملية التناضحية هو انتفاخ الكرز الناضج عند إضافة الماء إليها. في هذه العملية ، يخترق الماء الخارج بشرة من الفاكهة ، بينما السكر لا يمكن الهروب. تستمر عملية التخفيف داخل الثمرة حتى تنفجر. داخل الجسم ، يضمن الجمع بين عمليات النقل الأسموزية والنشطة المستهلكة للطاقة السلاسة تشغيل من العمليات الكيميائية الحيوية في المساحات المفصولة بأغشية حيوية. وبالتالي ، يمكن أن توجد خلايا منفصلة عن البيئة الخارجية ولكنها في حالة تبادل أيضي مستمر معها. توجد أيضًا عضيات داخل الخلية حيث يمكن أن تحدث تفاعلات منفصلة. لمنع زيادة الضغط التناضحي إلى درجة تمزق الأغشية الحيوية ، الجزيئات يتم طردهم من خلال عمليات النقل النشطة. في خلايا الثدييات ، يزداد إنتاج البروتين NFAT5 عندما يزداد الضغط الأسموزي. يوفر عددًا من آليات العداد لحماية الخلية من فرط التوتر إجهاد (ضغط زائد). في هذه العملية ، النقل البروتينات يتم إنتاجها والتي ، مع إنفاق الطاقة ، تخرج مواد معينة من الخلية. من بين أشياء أخرى ، المواد البولية مثل جلوكوز وفائض الشوارد تفرزها الكلى لتنظيم الضغط الاسموزي في الجسم.
الأمراض والعلل
يلعب التناضح أيضًا دورًا مهمًا في تنظيم المنحل بالكهرباء تحقيق التوازن. الشوارد يتم حلها أملاح وتتكون من أيونات معدنية موجبة الشحنة مثل صوديوم, بوتاسيوم, المغنيسيومالطرق أو الكلسيوم الأيونات والأنيونات سالبة الشحنة مثل كلوريدأو بيكربونات أو فوسفات الأنيونات. توجد بتركيزات مختلفة داخل الخلية (داخل الخلايا) ، خارج الخلايا (الخلالية) أو داخل مجرى الدم (داخل الأوعية الدموية). ال من التركيز تولد الاختلافات التوتر الكهربائي على أغشية الخلايا ، مما يؤدي إلى مجموعة متنوعة من العمليات على المستوى الخلوي. إذا كان من التركيز اختلال الاختلافات ، واختلال توازن الكهارل بالكامل. تنظم الكلى توازن الكهارل هذا من خلال آليات مختلفة مثل آليات العطش أو العمليات الهرمونية أو الكلى- الببتيدات المتفاعلة. في الحالات الشديدة الإسهال, قيء, دم خسارة أو الفشل الكلوي، قد يحدث اضطراب في توازن الماء والكهارل. قد يكون كل إلكتروليت موجودًا إما بتركيزات عالية جدًا أو منخفضة جدًا. أحيانًا تكون الاضطرابات في توازن الماء والكهارل مهددة للحياة ، اعتمادًا على شدتها. تشمل الأمثلة على هذه الشروط جفاف، فرط السوائل ، فرط ونقص حجم الدم (زيادة أو نقصان دم حجم) ، hypo- و فرط صوديوم الدمو hypo- و فرط بوتاسيوم الدمونقص وفرط كالسيوم الدم. تتطلب كل حالة من هذه الحالات علاجًا مكثفًا. كقاعدة عامة ، يتم إعادة توازن الماء والكهارل بسرعة. ومع ذلك ، إذا تم تعطيل الآلية التنظيمية بين عمليات النقل النشطة والعمليات التناضحية قصور كلوي أو مرض آخر ، قد تحدث اختلالات مزمنة بالكهرباء. نتيجة لذلك ، تحدث الوذمة أو أمراض القلب والأوعية الدموية أو الوذمة الدماغية أو حالات الارتباك أو النوبات. تعتبر العلاقات المتبادلة بين توازن الماء والكهارل مع العمليات البيولوجية في الجسم معقدة للغاية لدرجة أنه غالبًا ما يتم ملاحظة أعراض مماثلة لجميع أشكال اضطرابات المنحل بالكهرباء. يجب أن يكون تحديد توازن الإلكتروليت فحصًا قياسيًا عندما تكون هذه الأعراض مزمنة.
