həyata keçir. Məlumdur ki, osmos, yarımkeçirici membranın
(biomembranın) iştirakı ilə baş verən diffuziyadır. Bu cür
temperatur; R - qaz sabiti - 0,082 l. atm. dərəcə. mol
-1
.
Osmotik təzyiqlə suyun hüceyrəyə daxil olması sayəsində,
onun içərisində hidrostatik təzyiq yaranır.
Belə təzyiqə, turqot
təziyiqi (P) deyilir. Həmin təzyiq, sitoplazmanı hüceyrə qılafına
sıxır və qılafın dartılmasına səbəb olur. Dartılmış hüceyrə qılafı
da (üfürülmüş futbol topu kimi), əks təzyiq (W) göstərir.
Turqor təzyiqi, əks təzyiqə bərabər olduğundan:
P = W yazmaq olar
(turqor təziyqi) = (qılafın təzyiqi)
Turqor təzyiqi, hidrostatik təzyiq olduğundan suyun hüceyrəyə
sonrakı daxil olmasına mane olur.
Suyun osmos təzyiqi vasitəsilə hüceyrələrə daxil olması
üçün lazım gələn təzyiq, osmotik təzyiqlə, turqor təzyiqinin
fərqinə bərabərdir. Bu fərqə hüceyrənin sorucu qüvvəsi (S) dey-
ilir.
S =
Ψ
*
- P
Potensial osmotik təzyiq (
Ψ
*
), hüceyrənin sorucu
qüvvəsindən (S) az olduqda xarici məhluldan su, hüceyrəyə
daxil olur, əksinə böyük olduqda isə su, hüceyrədən xarici
mühitə çıxır. Qeyd etmək lazımdır ki, osmotik təzyiq -
Ψ
*
,
sabit kəmiyyət deyildir. O, hüceyrə tərəfindən su udulduqca
azalır (durulaşma hesabına), lakin bir sıra hallarda mineral və
üzvi maddələrin aktiv daşıması sayəsində
Ψ
*
, müəyyən
səviyyədə də qala bilər.
Membranla əhatə olunmuş hüceyrə orqanoidləri də osmotik
təzyiqin dəyişilməsinə qarşı çox həssasdır. Məsələn, təcrid
edilmiş mitoxondrilər, təmiz suda və ya hipotonik məhlullarda
tezliklə dağılır.
Suyun osmos təzyiqi vasitəsilə udulması, hələ vakuollaş-
mamış hüceyrələrdə də baş verir. Belə halda yarımkeçirici
membran rolunu plazmalemma, osmotik təsiredici məhlul kimi
isə sitoplazma oynayır. Göstərilən halların heç birində sito-
plazmada hidratlaşma və digər şişmə prosesləri nəzərə alınmır.
Lakin osmotik proseslərin termodinamik izahı zamanı bu
amillər nəzərə alınır.
Termodinamik izah zamanı «sorucu qüvvə» anlayışı «suyun
potensialı» (Ψ
w
) anlayışı ilə əvəz olunur («suyun potensiallar
fərqi» anlayışının işlədilməsi daha düzgündür). Bu kəmiyyət,
suyun hər hansı yerdəki, məsələn, vakuoldakı kimyəvi poten-
sialı ilə (µ
w
), normal atmosfer təzyiqində təmiz suyun kimyəvi
potensialı (µ
ow
) arasındakı fərqi göstərir. Ona baxmayaraq ki,
µ
w
və µ
ow
kəmiyyətlərinin mütləq qiymətləri məlum deyildir,
lakin onların fərqini (µ
w
- µ
ow
) təyin etmək mümkündür. Həmin
fərq mənfi olur.
Məlumdur ki, kimyəvi potensial erq. mol
-1
-lə ölçülür. Su-
yun potensialını təzyiq vahidləri ilə ifadə etmək üçün (dina, sm
-
2
, erq. sm
-3
, belə ki, 1 dina=erq. sm
-1
) potensiallar fərqini, suyun
potensial molyar həcminə (mol. sm
-3
-ə) bölmək lazımdır.
w
ow
w
w
V
µ
µ
−
=
Ψ
Bu formulda parsial molyar həcm (
w
V
) sabit hesab olunur,
lakin
w
isə həmişə mənfi qiymət alır, çünki µ
ow
- kəmiyyət
adətən µ
w
- kəmiyyətindən böyük olur.
Osmotik (
*
) və turqor (P) təzyiqlərini müvafiq olaraq
p*
və
p
ilə əvəz etsək, onda suyun potensial tənliyi aşağıdakı
kimi olar:
- Ψ
w = -
Ψ
p*
-
p
Suyun potensialı anlayışından, nəinki osmotik hadisələrdə,
həm də şişmə proseslərində də istfiadə etmək olar.
Yüksəkmolekullu maddənin (şişən cismin) mayeni, yaxud
buxarı udmaqla həcminin artmasına şişmə deyilir. Şişmə
hadisəsi, kolloidal və kapillyar effektlərlə əlaqədardır.
Protoplazmada şişmənin kolloidal effekti, hüceyrə qılafında isə
hər iki effekt iştirak edir. Vakuolda bir qayda olaraq, şişə bilən
cisim olmur. Protoplazmanın şişmə halının, bütövlükdə
maddələr mübadiləsinin intensivliyi üçün həlledici əhəmiyyəti
vardır. Məlumdur ki, su, protoplazmada biokimyəvi
reaksiyaların və diffuziyanın getməsi üçün əlverişli mühit
rolunu oynayır. Bununla yanaşı, protoplazmatik zülalların
hidratlaşması hüceyrə orqanoidlərinin ultraquruluşunun və
onların funsional aktivliyinin saxlanılması üçün böyük
əhəmiyyət kəsb edir. Bir sıra hallarda suyun udulması, ancaq
şişmə yolu ilə həyata keçirilir. Su şişən cismə diffuziya
vasitəsilə daxil olur. Deməli, şişmənin sürəti də, diffuziyanınkı
kimi temperaturdan asılıdır.
Osmos və şişmə prosesləri arasında paralellik mövcuddur.
Belə ki, osmotik təzyiqə (
*
), müvafiq olaraq şişmə təzyiqi
( ) işlədilir.
Qeyd etmək lazımdır ki, protoplazma nəinki təkcə şişə bilən
törəmədir, o həm də, osmotik məhluldur. Buna görə də,
hüceyrədə suyun potensialını ifadə edən tənlikləri aşağıdakı
kimi yazmaq olar:
vakuol (v): (
w
)
v
= (
p
)
w
+ (
p
)
protoplazma (pr): (
w
)
pr
= (
p
)
pr
+ (
p
)
hüceyrə qılafı (hq): (
w
)
hq
= (
r
)
hq
Burada:
r
- matrisa potensialı olub, suyun potensialının -
w
bir hissəsidir və mikroquruluşla əlaqədardır. Məlumdur ki,
mikroquruluş şişmə prosesinə çox böyük təsir edir.
Suyun miqdarı dəyişildikcə vakuol, protoplazma və hüceyrə
qılafı arasında da dərhal potensiala görə tarazlıq yaranır.
(
w
)
v
= ( )
pr
+ (
w
)
hq
Bu tənliyə görə, protoplazmanın şişmə halı, plazmatik
zülalların hidratlaşması, hüceyrə şirəsi qatılığının funksiyası
hesab olunur.
Hidratlaşma dedikdə, müxtəlif obyektlərdə, o cümlədən,
heterogen sistemlərdə (protoplazmada, hüceyrədə, torpaqda və
s.) suyun vəziyyətini ifadə etmək üçün işlədilən kəmiyyət başa
düşülür. Bu kəmiyyət su buxarlarının nisbi elastikliyi kimi
faizlə göstərilir. Hüceyrə tam turqor halında olduqda (Ψ
w
=0)
hidratlaşma 100%-ə çatır.
Dostları ilə paylaş: