Осмозата е движението на вода, което се осъществява вътре в клетките през полупропусклива мембрана.
В този процес водните молекули преминават от по-слабо концентрирана среда към по-концентрирана среда.
Следователно, осмозата служи за балансиране на двете страни на мембраната, като причинява богата на разтворени вещества среда да се разрежда от разтворителя, който е вода.
Как възниква осмозата?
Осмозата се счита за пасивен транспорт, както при преминаването през мембраната не се губи енергия.
В процеса на осмоза водата, която е разтворителят, има тенденция да преминава през полупропускливата мембрана, за да балансира концентрацията на разтвора. Това действие се извършва, докато осмотичното налягане се стабилизира.
Следователно водата се движи от по-слабо концентрирания регион към по-концентрирания, естествено.
Преминаването на вода от една среда към друга се извършва в клетки с помощта на транспортиране на протеини в мембраната, аквапорини. По този начин осмозата се появява винаги, когато има разлика в концентрацията между външната и вътрешната среда на клетката.
Резултатът от осмозата се използва в процесите на обмен на хранителни вещества на животински и растителни клетки.
Прочетете и за Пасивен транспорт и Активен транспорт.
Хипотонично, изотонично и хипертонично решение
Както видяхме, процесът на осмоза цели изравняване на концентрациите на разтворите, докато се достигне равновесие. За това имаме следните видове решения:
- хипертоничен разтвор: представя по-високо осмотично налягане и концентрация на разтвореното вещество.
- хипотоничен разтвор: представя по-ниско осмотично налягане и концентрация на разтвореното вещество.
- изотоничен разтвор: концентрацията на разтвореното вещество и осмотичното налягане са равни, като по този начин се достига равновесие.
Следователно, осмозата възниква между хипертоничен (по-концентриран) и хипотоничен (по-малко концентриран) начин за генериране на баланс.
примери за осмоза
В клетките плазмената мембрана е обвивка, образувана от липиден двуслой, който затруднява движението на водата в клетката. Има обаче протеини, специализирани по неговата структура, аквапорини, които действат като канали, улесняващи преминаването на водните молекули.
В хипертонична среда клетките са склонни да се свиват, тъй като губят вода. Клетката, поставена в хипотонична среда, може да набъбне, докато се счупи, тъй като има движение на вода в клетката.
Вижте по-долу как възниква осмозата в животински и растителни клетки.
Осмоза в животинските клетки
когато животинска клетка, подобно на червените кръвни клетки, са изложени на среда с различни концентрации, движението на водата в клетката става както следва:
Когато средата е богата на разтворено вещество, разтвор, който е хипертоничен по отношение на цитоплазмата, клетките губят вода до средата и изсъхват.
Когато средата е бедна на разтворено вещество, хипотоничен разтвор, водните молекули са склонни да навлизат в клетката и въпреки че мембраната е устойчива, в зависимост от количеството, може да настъпи прекъсване.
Осмоза на растителните клетки
Движението на водата в растителните клетки се осъществява между клетъчната вакуола и извънклетъчната среда.
НА растителна клетка освен плазмената мембрана има и много устойчива клетъчна стена, която се образува от целулоза.
Следователно, за разлика от животинската клетка, растителната клетка се противопоставя на разрушаването, когато е поставена в хипотонична среда, където водата има тенденция да навлиза в клетката. Клетката набъбва, увеличавайки обема си, но клетъчната стена предотвратява разкъсването.
Загубата на вода от растителна клетка, която се вкарва в хипертонична среда, се нарича плазмолиза. Постъпването на вода във вакуолата, когато клетката е в хипотонична среда, се нарича тургенция, когато има увеличение на обема на клетката.
Как осмотичното налягане влияе на осмозата?
Разтвореното вещество е всяко вещество, което може да се разреди в разтворител, като захар, разтворена във вода. Докато осмотичното налягане е налягането, направено за движение на водата.
Тъй като осмозата е процес, който протича от най-слабо концентрираната (хипотонична) до най-концентрираната (хипертонична) среда в търсене на баланс, осмотичното налягане е натискът, упражняван върху системата, за да се предотврати появата на осмоза естествено.
Следователно, колкото по-голяма е разликата в концентрацията между хипертоничната и хипотоничната среда, толкова по-голямо трябва да бъде осмотичното налягане, приложено върху по-концентрирания разтвор, за да се избегне осмозата.
Научете повече за осмотичното налягане.
Какво представлява обратната осмоза и как работи
Обратната осмоза е преминаването на вода в посока, обратна на осмозата. По този начин водата преминава от по-концентриран разтвор към по-слабо концентриран.
Обратната осмоза се осъществява чрез прилагане на налягане, по-голямо от естественото осмотично налягане.
Тъй като полупропускливата мембрана позволява преминаването само на разтворител (чиста вода), тя задържа разтворените вещества.
Пример за обратна осмоза е превръщането на солената вода в прясна вода чрез процеса на обезсоляване.
Научете повече за обратна осмоза.
Разлика между осмозата и дифузията
Дифузията е преминаването на много малки молекули газове и разтворени във вода разтворени вещества през плазмената мембрана. В този случай разтворените молекули ще преминат от по-концентрираната среда към по-слабо концентрираната среда. Те се движат по градиент на концентрация и се разпределят върху наличното пространство.
НА улеснена дифузия това е преминаването през мембраната на вещества, които не се разтварят в липиди, с помощта на протеини, които проникват в липидния бислой.
Подобно на осмозата, дифузията също се счита за a пасивен транспорт, тъй като това се случва в полза на градиент на концентрация.
Любопитство
Изразът „учене чрез осмоза“ се използва широко от ученици, които биха искали да научат ново съдържание, без да се налага да учат, тоест без да полагат усилия.
Прочетете също:
- Разтворено вещество и разтворител
- Натриева и калиева помпа
- Селективна пропускливост
