الاثنين، 27 فبراير 2017

خواص الماء

خواص الماء المهمة للنباتات :

وجود الروابط الهيدروجينية في الماء يعمل على تكوين جزىء ذا قطبين ويشجع ذلك على تكوين تركيب شبكى شعرى قادر على تجميع العديد من الذرات في حيز صغير ويعمل على ثبات التركيب الجزيئي للماء . أيضاً وجود تلك الروابط الهيدروجينية هي المسئولة مباشرة عن ارتفاع (( حرارة الانصهار )) , وارتفاع (( الحرارة النوعية )) للماء و ارتفاع (( حرارة تبخير )) الماء . فالطاقة اللازمة لتفكك الروابط الهيدروجينية حتى يمكن ذوبان الثلج أو تسخين الماء أو تبخيره تلك الطاقة تعتبر عالية بالمقارنة بالطاقة اللازمة للتغلب على قوى فان درفالز الموجودة طبيعياً نتيجة الارتباط الضعيف بين جزيئات الإيثان والإثير والبنزين . والروابط الهيدروجينية هي المسئولة أيضا عن إلتصاق جزيئات الماء بتلك المواد مثل الزجاج والسليولوز ( جدر الخلايا ) وميسيليات الطين ( دقائق الطين ) . فتلك المواد تبتل  بسرعة بسب أن جزيئات الماء يمكنها تعريض ذارت الأوكسجين على الأسطح وقدرتها على تكوين الروابط الهيدروجينية . وعلى الجانب الآخر فإن الأنسجة الواقية من الماء , والهيدروكربونات مثل الشموع لا تبتل بسهولة وذلك لأن الروابط الهيدروجينية التي تحدث قليلة جداً . ويوجد الماء على الصورة السائلة عند درجة حرارة الغرفة (  25 0 م ) , وهو أخف أي أقل كثافة عندما يكون في الحالة الصلبة عنه عندما يكون في الحالة السائلة وذلك بسبب الروابط الهيدروجينية . فمثلا هل فكرت في كيفية تكوين الجليد في البحيرة ( من القمة إلى القاع ) وكيف أن هذا السلوك في تكوين الثلوج قد مكن من حفظ حياة الكائنات التي تعيش في الماء .

2- الازموزية :

بالرغم من أن صورتي الانتشار متشابهتان إلا أن كلا من الازموزية والتشرب ظاهرتان مختلفتان وتلعب كل منهما دورها في إنمائية النبات.
 والازموزية يعتقد أنها نوعاً خاصا من الانتشار وهي تحرك الماء خلال الغشاء الاختياري للنفاذية ، وبالرغم من أن هذا التعريف للأزموزية يمكن أن يشمل المذيبات الأخرى بخلاف الماء إلا أننا نعني هنا ازموزية الماء في النباتات .
وتعرف أيضا بحركة الماء خلال غشاء شبه نفوذ من التركيز العالي إلى التركيز المنخفض . ( أساسيات فسيولوجيا النبات ص 112).

الظروف اللازمة لحدوث الاسموزية:

       محلولان مع منحدر تركيز بينهما.
       وجود غشاء شبه نفّاذ بين المحلولين.
الخلية هي مثال لجهاز اسموزي(سيتوبلازم، غشاء الخلية، السائل بين الخلوي).
       عقب الاسموزية يحدث اختلاف في حجم المحاليل.
تتوقف الاسموزية عندما يتساوى الضغط الاسموزي مع الضغط الهيدروستاتي.

الجهد الازموزي :

يمكن مشاهدة وقياس عملية الازموزية بواسطة جهاز غاية في البساطة يعرف بالازموميتروالذي فيه يتم الفصل بين طورين ( نظامين ) بواسطة غشاء

اختياري النفاذية دعنا نتخيل أن الماء دون المذاب مثل السكر يمكنه النفاذ           ( المرور ) عبر الغشاء ، فقد وضعنا ماء نقي في الوعاء A ومحلول سكروز في الوعاء B الماء النقي يقال عنه انه محلول ناقص التركيز أي محلول له قوة اقل أو محلول اقل مذاب ) بالنسبة لمحلول السكرزو وبالعكس بالنسبة للمحلول السكري يعتبر محلول زائد التركيز أي له قوة أكبر أو اكثر مذابا بالنسبة للماء النقي الموجود بالوعاء A ولما كان الغشاء منفذا للماء فان الماء له حرية الانتقال من والى كل وعاء إلا أنه في البداية يكون معدل تحرك الماء الى الوعاء B سيكون أعلى عن معدل تحرك الماء منه إلى الخارج لان الجهد الكيميائي للماء النقي أعلى لاحتوائه على طاقة انتقالية ذاتية أكثر عن ذلك لمحلول السكروز وفي محلول السكروز بعض الماء يتعامل مع جزيئات المذاب وبالتالي يقل عدد جزئيات الماء الحر وبالتالي إنقاصأو تقليل الماء يتعامل مع جزيئات المذاب الماء وتحت هذه الظروف سوف يتزايد الماء في الوعاء B ومع تراكم الماء فان محلول السكروز في الوعاء B سوف يخفف شيئا فشيئاً ويصاحب ذلك بالتالي انخفاض في معدل دخول الماء إلى الوعاء B وكلما تقدمت هذه العملية فسوف يقل بالتدريج الفرق بين جهد الماء النقي وذلك الذي يوجد في المحلول السكري.
قياسات الجهد الازموزي:

نقطة الغليانلأي محلول مائي أعلى من الماء النقي والضغط البخاري للماء في المحلول اقل من ذلك في الماء النقي والمحلول يتجمد على درجات حرارة اقل وتسمى تلك العوامل بالصفات المجمعة للمحاليل حيث تكون ذات علاقات متبادلة والمدى الذي يتأثر به عامل يتناسب مباشرة مع عدد الجزئيات المذابة           ( الجزيئات او الايونات ) الموجودة في المحلول .
العوامل المؤثرة على الضغط الازموزي لخلايا النبات :( أساسيات فسيولوجيا النبات ص120 ، 121 ).
هناك عوامل داخلية (_ متعلقة بالنبات ) وعوامل خارجية ( بيئية تؤثر على الضغط الاسموزي لخلايا النبات وهي :
1- نوع النبات :
   نجد في نباتات البيئة الواحدة ( الأرضية مثلا ) هناك اختلاف حسب نوع النبات فالضغط الازموزي في أنسجة الأشجار والشجيرات أكبر منه في أنسجة الأعشاب والحوليات حيث تبلغ قيم الضغط الاسموزي حوالي 28،21،16،14 ضغط جوي بالنسبة للأشجار ( أو الشجيرات ) والنباتات القزمية والأعشاب المعمرة والحوليات على التوالي .
2- عمر الخلية ومكانها في النبات :
يقل الضغط الاسموزي لخلايا النبات مع التقدم في عمر النبات فالأوراق حديثة السن ضغطها الاسموزي أعلى من البالغة على نفس النبات الخلايا القريبة من مصدر الماء ضغطها اقل من الخلايا البعيدة من المصدر وهذا يعني أن القيمة تكون عالية على قمم النبات .
3- وقت قياس الضغط الاسموزي :
تكون قيمة الضغط الازموزي لنفس العضو النباتي منخفضة في الصباح الباكر عنه في منتصف النهار حيث تكون القيمة أقصاها نسبة لتراكم نواتج التمثيل الضوئي من السكريات عند الظهر أيضا لنقص الماء في خلايا النبات بدرجة كبيرة نتيجة زيادة النتح.
4- بيئة النبات :
يعتبر الضغط الاسموزي للنباتات المائية (2الى 3ض جوي ) اقل من نظيره في النباتات الأرضية ( 5الى 10 ض جوي ) بينما نجد اعلى القيم في النباتات الملحية اذ تبلغ أكثر من 60 ضغط جوي. .( أساسيات فسيولوجيا النبات ، ص121).
3- التشرب:
تعتمد خاصية التشرب - أساساً - على قابلية بعض المواد لإنفاذ وانتشار الماء (أو أي سائل آخر) خلال مكوناتها، مما يترتب عليه زيادتها فى الحجم وانتفاخها
وهذه المواد هى من نوع الغرويات المحبة للمذيب، والقادرة على تكوين هلام ( جيل) من النوع المرن. وتحتوى الخلايا النباتية، على كثير من المواد القادرة على تشرب الماء بكميات كبيرة، مثل السيليلوز، والنشا، والبروتينات....... وغيرها.
وتظهر خاصية التشرب بوضوح في البذور الجافة، خاصة البروتينية منها ، حيث تقدر الزيادة في حجم البذور بعد تشربها للماء بحوالى 15 – 100 مرة من الحجم الأصلي للبذرة حسب نوع الغرويات الموجودة بها وكميتها.
ويعتبر التشرب إحدى صور انتشار الماء في النبات وكما هو الحال في الازموزية فان التشرب يمكن اعتباره نوعاً خاصا من الانتشار حيث أن محصلة تحرك الماء يكون على طول تدرج الانتشار إنه في حالة التشرب توجد المواد الادمصاصية.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق