الخلايا - الجلسة الثانية

هل تعلم كيف تستطيع النباتات الحفاظ على شكلها؟. يمكن للنباتات الحفاظ على شكلها في ظل الظروف القاسية بسبب وجود جدار الخلية. جدار الخلية هو طبقة صلبة واقية تحيط بالغشاء الخلوي في الخلايا النباتية. المكون الرئيسي لجدار الخلية النباتية هو السليلوز. السليلوز هو نوع من السكر. يعطي القوة لجدار الخلية النباتية.

البلاستيدات الخضراء هي عضيات خضراء اللون توجد في الخلايا النباتية. تحتوي على صبغة تسمى الكلوروفيل. يعطي الكلوروفيل اللون الأخضر للنباتات. تعتبر البلاستيدات الخضراء بمثابة مصانع الغذاء للنباتات. يستخدمون ضوء الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون لإنتاج الجلوكوز. الجلوكوز هو غذاء النبات. وتسمى هذه العملية بالتمثيل الضوئي.

تعتبر الفجوة النسغية بمثابة كيس تخزين صغير داخل الخلايا النباتية. تحتوي على سائل مائي يسمى عصارة الخلية. يحتوي نسغ الخلية على أشياء مهمة مثل الماء والعناصر الغذائية والنفايات. تساعد الفجوة العصارية الخلية النباتية على البقاء ثابتة ومستقيمة. كما أنه يحافظ على النفايات الضارة بعيدًا عن الأجزاء المهمة من الخلية.

الماء ضروري جدًا للكائنات الحية. عندما نتناول الطعام، يختلط الماء في فمنا باللعاب للمساعدة في تكسير الطعام. ويساعد أيضًا معدتنا وأمعائنا على امتصاص العناصر الغذائية من الطعام. يساعد الماء أجسامنا على التخلص من المواد الضارة. تستخدم كليتنا الماء لإنتاج البول. يقوم البول بإخراج الفضلات من الجسم. عندما نتعرق، يساعدنا الماء على التبريد والتخلص من بعض المواد الضارة.

الماء هو بمثابة نظام النقل في أجسامنا. تتحرك المواد المختلفة داخل وخارج الخلية بمساعدة الماء. في النباتات، ينقل الماء المعادن والمواد المغذية من الجذور إلى الأوراق. الماء مذيب عالمي. المذيب هو مادة يمكنها إذابة مواد أخرى. الماء لديه القدرة على إذابة معظم المواد.

الانتشار هو عملية تنتقل فيها الجزيئات من منطقة ذات تركيز أعلى إلى منطقة ذات تركيز أقل. تحدث هذه الحركة بشكل طبيعي. ويستمر ذلك حتى يصبح التركيز متساويًا في جميع أنحاء المساحة المعطاة. من أمثلة الانتشار حركة الجزيئات عبر غشاء الخلية. تنتقل الجزيئات من منطقة ذات تركيز أعلى إلى منطقة ذات تركيز أقل عبر غشاء الخلية.

يؤثر تدرج التركيز على معدل الانتشار. يشير تدرج التركيز إلى الفرق في تركيز مادة ما بين منطقتين. كلما كان الفرق في التركيز بين هذه المناطق أكبر، كان معدل الانتشار أسرع. عندما يكون هناك فرق كبير، تتحرك الجزيئات بشكل أسرع لمحاولة معادلة التركيزات.

تلعب درجة الحرارة دورًا مهمًا في الانتشار. عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة، تزداد طاقة الجزيئات. تتحرك هذه الجزيئات ذات الطاقة العالية بسرعة. أنها تصطدم مع الجزيئات الأخرى بشكل متكرر. ونتيجة لذلك، يحدث الانتشار بشكل أسرع. تتمتع الجزيئات بطاقة منخفضة عند درجة حرارة منخفضة. إنهم يتحركون ببطء. ونتيجة لذلك، ينخفض معدل الانتشار أيضًا.

تسمح مساحة السطح الأكبر بالانتشار بشكل أسرع. عندما تتوفر مساحة سطح أكبر، تتوفر أماكن أكثر للتفاعل بين الجزيئات والوسط المحيط. وهذا يسرع عملية الانتشار. تخيل أن لديك مكعبين من السكر. مكعب سكر واحد سليم. يتم طحن مكعب السكر الآخر إلى مسحوق. أي نوع من السكر يذوب أسرع في الماء؟. سوف يذوب السكر البودرة بشكل أسرع. وذلك لأن مساحة سطح السكر البودرة أكبر. توفر الجزيئات الصغيرة الموجودة في السكر البودرة نقاط اتصال أكثر مقارنة بمكعب السكر الكبير.

المذاب هو المادة التي تذوب في المذيب. المذيب هو المادة التي تذيب المذاب. على سبيل المثال، ربما قمت بإذابة السكر في الماء. السكر مادة مذابة لأنه يذوب في الماء. الماء مذيب لأنه يذيب السكر.

التناضح هو عملية تنتقل فيها جزيئات الماء من منطقة ذات تركيز منخفض من المواد المذابة إلى منطقة ذات تركيز أعلى من المواد المذابة. تتم هذه الحركة لجزيئات الماء عبر الغشاء ذو النفاذية الانتقائية. يسمح الغشاء ذو النفاذية الانتقائية لمواد معينة، مثل الماء، بالمرور من خلاله. فهو يمنع مرور المواد الأخرى مثل الملح أو السكر.

تنتقل جزيئات الماء إلى داخل الخلايا وخارجها من خلال التناضح. يعمل غشاء الخلية كغشاء شبه منفذ. تنتقل جزيئات الماء من منطقة ذات تركيز منخفض من المذاب إلى منطقة ذات تركيز أعلى من المذاب. لنفترض أن تركيز المواد المذابة داخل الخلية مرتفع مقارنة بخارجها. في هذه الحالة سوف تنتقل جزيئات الماء إلى داخل الخلية.

المحلول الذي يحتوي على تركيز عالي من المواد المذابة يسمى المحلول مفرط التوتر. إذا تم وضع خلية في محلول مفرط التوتر، فإن الماء سيخرج من الخلية. ويرجع ذلك إلى أن تركيز المواد المذابة داخل الخلية منخفض مقارنة بالمحلول شديد التوتر. ونتيجة لذلك سوف تتقلص الخلية.

نحن نعلم أن جدار الخلية هو بنية صلبة موجودة في الخلايا النباتية. عندما توضع الخلية النباتية في المحلول شديد التوتر فإنها تفقد الماء أيضًا. عندما تفقد الخلية الماء، ينقبض غشاء الخلية ويبتعد عن جدار الخلية. هذا ما يسمى بالتحلل البلازمي. الخلية التي تخضع للتحلل البلازمي تسمى الخلية المتحللة بلازميًا.

المحلول الذي يحتوي على تركيز منخفض جدًا من المواد المذابة يسمى المحلول ناقص التوتر. عندما توضع الخلية في المحلول منخفض التوتر فإنها تصبح منتفخة. ينتقل الماء من المحلول منخفض التوتر إلى الخلية. يرجع ذلك إلى أن تركيز المذاب داخل الخلية مرتفع مقارنة بالمحلول ناقص التوتر. الخلية المنتفخة تشبه البالون المملوء بالماء. قد تنفجر الخلية المتورمة.