نسخة الفيديو النصية
يوضح الشكل المبين كيف يمكن للخلايا أن تزيد انتفاخها. ما العملية التي يتحرك من خلالها الماء إلى الفجوة العصارية للخلية؟
يشير مصطلح «انتفاخ الخلايا» إلى الحالة التي يندفع عندها الغشاء البلازمي للخلية نحو الجدار الخلوي، وهذا يجعل الخلية منتفخة وصلبة. في الخلية النباتية، تحدث حالة من الانتفاخ الشديد عندما تمتلئ الفجوة العصارية بالعصارة الخلوية، وهي خليط من الماء والمواد المذابة، مثل السكريات والإنزيمات. يطلب منا السؤال توضيح العملية التي يتحرك من خلالها الماء إلى داخل الفجوة العصارية. ولكي يحدث ذلك، يجب أن يدخل الماء أولًا إلى الخلية.
تستخدم النباتات مجموعة متنوعة من الآليات لنقل المواد إلى داخل وخارج خلاياها. وتنقسم هذه الآليات إلى فئتين رئيسيتين، وهما: النقل النشط، والنقل السلبي.
ينقل النقل السلبي المواد من المناطق ذات التركيز الأعلى إلى المناطق ذات التركيز الأقل، ولا يتطلب مدخلات من الطاقة الخلوية. ومن أمثلة النقل السلبي الانتشار الذي تنتقل فيه المواد الذائبة أو المذابة عبر الغشاء البلازمي من مناطق ذات تركيز مرتفع إلى مناطق ذات تركيز منخفض. في حالة غياب النقل النشط، سيستمر الانتشار حتى يكون لكلتا المنطقتين تركيزان متساويان تقريبًا من المادة المذابة، وهي حالة تعرف بالاتزان.
في بعض الأحيان قد تحتاج الخلية إلى الحفاظ على تركيز المادة المذابة داخل الخلية أعلى منه خارجها. هذا يعني أن الجزيء المعني يجب أن يتحرك عكس اتجاه تدرج تركيزه، وعكس الميل الطبيعي نحو الاتزان. توجد أيضًا حالات يجب فيها نقل الجزيئات إلى داخل الخلية أو خارجها، لكن هذه الجزيئات تكون أكبر من أن تعبر غشاء البلازما. في هذه الحالات ستستخدم آليات النقل النشط، والتي تتطلب طاقة خلوية.
يستخدم أحد الأمثلة على النقل النشط، والذي يسمى النقل النشط الأولي، إنزيمات عبر غشائية يمدها ATP بالطاقة لضخ الأيونات داخل الخلية وخارجها عكس اتجاه تدرج تركيزها. لحسن الحظ بالنسبة إلى النباتات وجميع الكائنات الحية، لا يحتاج الماء إلى طاقة خلوية؛ لكي ينتقل إلى داخل الخلايا وخارجها. بدلًا من ذلك، ينقل الماء من خلال عملية تسمى الخاصية الأسموزية، وهي مشابهة للانتشار.
في الخاصية الأسموزية، تنتقل جزيئات الماء من مناطق ذات تركيز منخفض للمادة المذابة وتركيز أعلى من الماء إلى مناطق ذات تركيز أعلى للمادة المذابة وتركيز أقل من الماء. بعبارة أخرى: من خلال الخاصية الأسموزية، تتحرك جزيئات الماء نحو الاتزان، تمامًا كما هو الحال الطبيعي.
يمكن أن تخزن الخلايا النباتية كميات كبيرة من الماء في فجواتها العصارية. إذن: عندما يكون تركيز جزيئات الماء خارج الخلية أعلى منه داخل الخلية، يتحرك الماء بالخاصية الأسموزية إلى الفجوة العصارية للخلية.
