الانتشار والخاصية الأسموزية – نموذج الغشاء وتجربة شرائح البطاطس

ماذا تعرض

تتحرك جسيمات السوائل والغازات حركة عشوائية، فيعبر عدد أكبر منها من حيث تكون مركزة إلى حيث تكون مخففة: هذه الحركة الصافية هي الانتشار. ويسمح الغشاء شبه المنفذ بمرور الجزيئات الصغيرة مثل الماء ويمنع الجزيئات الكبيرة مثل السكر، فينتقل الماء بالخاصية الأسموزية من المحلول المخفف إلى المحلول الأكثر تركيزًا. تكتسب الخلايا النباتية الماء وتصبح ممتلئة في المحاليل المخففة، وتفقده وتتبلزم في المحاليل المركزة. وتقيس تجربة شرائح البطاطس ذلك بتغير الكتلة، وتحدد التركيز المساوي لتركيز العصارة الخلوية.

طريقة الاستخدام

في وضع «الانتشار عبر غشاء» غيّر «الجسيمات الابتدائية» أو «ثقوب الغشاء»، أو اضغط «إعادة الضبط» بعد تغيير «درجة الحرارة»، وقارن زمن بلوغ نصف الاتزان بالمنحنى المتقطع للتجربة السابقة. وفي «الخاصية الأسموزية للماء» زد «جزيئات السكر» ولاحظ انتفاخ جهة السكر. وفي «تجربة شرائح البطاطس» اترك الشرائح منقوعة، واقرأ الجدول، واستخدم المنحنى لتجد التركيز الذي لا تتغير عنده الكتلة. انقر كأسًا لترى خلاياها.

المعاملات القابلة للتغيير

• الوضع الانتشار عبر غشاء, الخاصية الأسموزية للماء, تجربة شرائح البطاطس
• درجة الحرارة 5–60 °C
• جسيمات المذاب الابتدائية في اليسار 20–150
• عدد ثقوب الغشاء (مساحة السطح) 1–8
• جزيئات السكر في اليمين (الخاصية الأسموزية) 0–60
• تركيز العصارة الخلوية للبطاطس 0.2–0.5 mol/dm³
• عرض شريحة البطاطس (مقطع مربع) 3–10 mm

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا تزداد كتلة شرائح البطاطس في الماء النقي بينما تنقص كتلتها في محلول السكر المركز؟
2. لماذا يسرّع رفع درجة الحرارة أو زيادة ثقوب الغشاء عملية الانتشار؟
3. كيف تستخدم المنحنى لتقدير تركيز العصارة الخلوية في خلايا البطاطس؟