اسمز جریان مستقیم ذرات مولکولی از طریق یک غشا membrane نیمه نفوذ پذیر است. در زیست شناسی ، این مهم در تنظیم است آب تعادل در سلولها
اسمز چیست؟
اسمز جریان مستقیم ذرات مولکولی از طریق یک غشا membrane نیمه نفوذ پذیر است. در زیست شناسی ، این مهم در تنظیم است آب تعادل در سلولها Osmosis در یونانی به معنی "نفوذ" است. این به عنوان عبور خود به خود برای حلالهایی مانند توصیف می شود آب از طریق یک غشا نفوذ پذیر انتخابی. غشا only فقط برای حلال نفوذپذیر است اما به محلول محلول نفوذ نمی کند. انتشار انتخابی تنها یک جز component منجر به یکسان سازی پتانسیل شیمیایی در دو طرف غشا می شود. اسمز اغلب در طبیعت مشاهده می شود. به خصوص در غشاهای بیولوژیکی ، انتخابی توده انتقال برای انجام فرآیندهای حمل و نقل بیولوژیکی ضروری است. با این حال ، فرایندهای حمل و نقل فعال و انرژی بر نیز در اینجا اطمینان می دهند که فشار اسمزی در حال انفعال برای سلول مخرب نیست. در حالی که هیچ برگشتی در فرآیندهای انتشار طبیعی امکان پذیر نیست ، اسمز یک روند برگشت پذیر است.
کارکرد و وظیفه
در اسمز ، مولکول ها محلول یا حلال خالص به طور انتخابی از طریق یک غشا پخش می شود تا زمانی که پتانسیل شیمیایی در دو طرف آن غشا membrane متعادل شود. به عنوان مثال ، یک محلول غلیظ در طرف دیگر توسط حلال رقیق می شود تا زمانی که فشار هیدرواستاتیک ساخته شده از انتشار بیشتر جلوگیری کند. مولکول ها فارغ از اینکه از کدام طرف می آیند می توانند از طریق غشا مهاجرت کنند. با این حال ، آنها همیشه در جهت بیشترین اختلاف پتانسیل پراکنده می شوند. وقتی پتانسیل شیمیایی متعادل شود ، همان تعداد ذره از چپ به راست مهاجرت می کنند که از راست به چپ. بنابراین ، هیچ چیز خارجی تغییر نمی کند. اما به دلیل رقت مطلوب محلول غلیظ ، مقدار بیشتری مایع از یک طرف جمع شده است که باعث ایجاد فشار زیاد (فشار اسمزی) می شود. اگر غشا دیگر نتواند فشار را تحمل کند ، سلول از بین می رود. فرآیندهای حمل و نقل فعال از طریق غشا اطمینان حاصل می شود که برخی از مواد با صرف انرژی از بین می روند. یک نمونه بارز از یک روند اسمزی ، تورم گیلاس های رسیده است که آب به آنها اضافه می شود. در این فرآیند ، آب از طریق قسمت خارجی نفوذ می کند پوست از میوه ، در حالی که قند نمی تواند فرار کند روند رقت درون میوه تا زمان ترکیدن ادامه می یابد. در داخل بدن ، ترکیبی از فرآیندهای حمل و نقل اسمزی و انرژی گیر فعال ، صاف بودن را تضمین می کند در حال اجرا فرآیندهای بیوشیمیایی در فضاهای جدا شده توسط غشاهای زیستی - سایپرز ، باشگاه دانش بنابراین ، سلولهایی می توانند وجود داشته باشند که از محیط خارجی جدا شده اما با آن در تبادل متابولیکی مداوم باشند. همچنین اندامکهایی در داخل سلول وجود دارد که واکنشهای جداگانه ای در آنها اتفاق می افتد. برای جلوگیری از افزایش فشار اسمزی تا حد پارگی غشا biهای زیستی ، مولکول ها توسط فرآیندهای حمل و نقل فعال اخراج می شوند. در سلول های پستانداران ، با افزایش فشار اسمزی ، پروتئین NFAT5 به طور فزاینده ای تولید می شود. تعدادی مکانیسم ضد شمارنده برای محافظت از سلول در برابر فشار خون بالا فراهم می کند فشار (فشار بیش از حد) در این فرآیند ، حمل و نقل پروتئین ها تولید می شوند که با صرف انرژی ، مواد خاصی را از سلول خارج می کنند. از جمله موارد دیگر ، مواد ادراری مانند گلوکز و بیش از حد الکترولیت ها برای تنظیم فشار اسمزی در بدن توسط کلیه ها دفع می شود.
بیماری ها و بیماری ها
اسمز همچنین نقش مهمی در تنظیم الکترولیت دارد تعادل. الکترولیت ها منحل می شوند نمک و از یونهای فلزی با بار مثبت مانند تشکیل شده است سدیم, پتاسیم, منیزیم، یا کلسیم یونها و آنیونهای دارای بار منفی مانند کلرید، بی کربنات ، یا فسفات آنیون آنها در غلظتهای مختلف هم در داخل سلول (درون سلولی) ، هم در خارج از سلولها (بینابینی) و یا در داخل جریان خون (داخل عروقی) وجود دارند. غلظت اختلافات باعث ایجاد کشش الکتریکی بر روی غشای سلول می شود و فرآیندهای مختلفی را در سطح سلولی ایجاد می کند. اگر غلظت اختلافات به هم خورده است ، کل تعادل الکترولیت نیز بر هم خورده است. کلیه ها این تعادل الکترولیت ها را از طریق مکانیسم های مختلف مانند مکانیسم تشنگی ، فرآیندهای هورمونی یا کلیهپپتیدهای فعال در موارد شدید اسهال, استفراغ, خون از دست دادن یا نارسایی کلیه، تعادل آب و الکترولیت ممکن است مختل شود. هر الکترولیت ممکن است در غلظت های خیلی زیاد یا خیلی کم وجود داشته باشد. اختلالات در تعادل آب و الکترولیت ها بسته به شدت آنها گاهی تهدید کننده زندگی است. نمونه هایی از این شرایط عبارتند از کم آبی بدن، هایپریدراسیون ، هایپر و هیپوولمی (افزایش یا کاهش) خون حجم) ، هایپو و هیپرناترمی، هایپو و هیپرکالمی، و هیپو و هیپلسمی. هر یک از این شرایط نیاز به درمان فشرده دارد. به عنوان یک قاعده ، تعادل آب و الکترولیت به سرعت متعادل می شود. با این حال ، اگر مکانیسم نظارتی بین فرآیندهای حمل و نقل فعال و فرآیندهای اسمزی به هم بخورد نارسایی کلیه یا بیماری دیگری ، عدم تعادل مزمن الکترولیت ممکن است رخ دهد. در نتیجه ، ادم ، بیماری های قلبی عروقی ، ادم مغزی ، حالت های گیجی یا تشنج رخ می دهد. روابط متقابل تعادل آب و الکترولیت با فرآیندهای بیولوژیکی در بدن بسیار پیچیده است به طوری که علائم مشابه اغلب برای همه اشکال مشاهده می شود اختلالات الکترولیت. تعیین تعادل الکترولیت ها باید در صورت مزمن بودن این علائم یک بررسی استاندارد باشد.
