Osmoos on vee liikumine, mis toimub rakkude sees läbi poolläbilaskva membraani.
Selles protsessis liiguvad veemolekulid vähem kontsentreeritud keskkonnast kontsentreeritumaks.
Seetõttu aitab osmoos membraani kahte külge tasakaalustada, põhjustades soluudirikka keskkonna lahjendamise lahustiga, milleks on vesi.
Kuidas osmoos tekib?
Osmoosi peetakse passiivseks transpordiks, nagu ka membraani läbimisel energiat ei raisata.
Osmoosiprotsessi käigus kipub vesi, mis on lahusti, läbima poolläbilaskvat membraani, et tasakaalustada lahuse kontsentratsiooni. See toiming viiakse läbi seni, kuni osmootne rõhk on stabiliseerunud.
Seetõttu liigub vesi loomulikult vähem kontsentreeritud piirkonnast kontsentreerituma poole.
Vee liikumine ühest keskkonnast teise toimub rakkudes valkude transportimise abil membraanis, akvaporiinides. Seega tekib osmoos alati, kui raku välise ja sisemise keskkonna kontsentratsiooni erinevus on erinev.
Osmoosi tulemust kasutatakse looma- ja taimerakkude toitainevahetusprotsessides.
Loe ka Passiivne transport ja Aktiivne transport.
Hüpotooniline, isotooniline ja hüpertooniline lahus
Nagu nägime, on osmoosiprotsessi eesmärk lahuste kontsentratsioonide ühtlustamine, kuni saavutatakse tasakaal. Selleks on meil järgmist tüüpi lahendus:
- hüpertooniline lahendus: on kõrgem osmootne rõhk ja lahustunud aine kontsentratsioon.
- hüpotooniline lahus: näitab madalamat osmootset rõhku ja lahustunud aine kontsentratsiooni.
- isotooniline lahus: lahustunud aine kontsentratsioon ja osmootne rõhk on võrdsed, saavutades seeläbi tasakaalu.
Seetõttu tekib osmoos tasakaalu tekitamiseks hüpertoonilise (kontsentreerituma) ja hüpotoonilise (vähem kontsentreeritud) viisi vahel.
osmoosi näited
Rakkudes on plasmamembraan lipiidide kaksikkihi poolt moodustatud ümbris, mis takistab vee liikumist rakus. Siiski on selle struktuurile spetsialiseerunud valke akvaporiinid, mis toimivad kanalitena, mis hõlbustavad veemolekulide läbipääsu.
Hüpertoonilises keskkonnas kipuvad rakud vett kaotades kahanema. Hüpotoonilises keskkonnas asetatud rakk võib paisuda, kuni see puruneb, kuna rakku toimub vee liikumine.
Vaadake allpool, kuidas toimub osmoos looma- ja taimerakkudes.
Osmoos loomarakkudes
kui loomarakk, nagu punased verelibled, puutuvad kokku erineva kontsentratsiooniga söötmetega, vee liikumine rakus toimub järgmiselt:
Kui söötmes on rikkalikult lahustunud ainet, tsütoplasma suhtes hüpertooniline lahus, kaotavad rakud keskkonnale vee ja närbuvad.
Kui söötmes on lahustatud aine, hüpotooniline lahus, vaevalt, tungivad veemolekulid rakku ja kuigi membraan on vastupidav, võivad sõltuvalt kogusest tekkida häired.
Taimerakkude osmoos
Vee liikumine taimerakkudes toimub rakulise vakuuli ja rakuvälise keskkonna vahel.
THE taimerakk sellel on lisaks plasmamembraanile väga vastupidav rakusein, mille moodustab tselluloos.
Seetõttu, erinevalt loomarakust, on taimerakk häirimisele vastu, kui see sisestatakse hüpotoonilisse keskkonda, kus vesi kipub rakku tungima. Rakk paisub, suurendades selle mahtu, kuid rakusein hoiab ära rebenemise.
Hüpertoonilisse keskkonda sisestatud taimeraku veekaotust nimetatakse plasmolüüsiks. Vee sisenemist vakuolisse, kui rakk on hüpotoonilises keskkonnas, nimetatakse tursaks, kui raku maht suureneb.
Kuidas mõjutab osmoosne rõhk osmoosi?
Soluut on mis tahes aine, mida saab lahjendada lahustis, näiteks vees lahustatud suhkur. Kui osmootne rõhk on vee liikumiseks vajalik rõhk.
Kuna osmoos on protsess, mis toimub kõige vähem kontsentreeritud (hüpotoonilisest) kuni kontsentreerituma (hüpertoonilise) tasakaalu otsimiseks on osmootne rõhk süsteemile avaldatav rõhk, et vältida osmoosi tekkimist loomulikult.
Seega, mida suurem on hüpertoonilise ja hüpotoonilise keskkonna kontsentratsiooni erinevus, seda suurem peaks olema osmoosirõhk, mida rakendatakse kontsentreeritumale lahusele osmoosi vältimiseks.
Lisateave osmootne rõhk.
Mis on pöördosmoos ja kuidas see töötab
Pöördosmoos on vee liikumine osmoosi vastassuunas. Seega liigub vesi kontsentreeritumast lahusest vähem kontsentreeritud lahusest.
Pöördosmoos toimub loodusliku osmootsest rõhust suurema rõhu rakendamisega.
Kuna poolläbilaskev membraan võimaldab läbida ainult lahustit (puhast vett), hoiab see lahustunud aineid.
Pöördosmoosi näide on soolase vee muundamine magestamisveeks soolatustamise käigus.
Lisateave pöördosmoos.
Erinevus osmoosi ja difusiooni vahel
Difusioon on vees lahustunud väga väikeste gaaside ja lahustunud molekulide läbimine plasmamembraan. Sellisel juhul nihkuvad soluudi molekulid kontsentreeritumast keskkonnast vähem kontsentreeritud keskkonnaks. Nad liiguvad mööda kontsentratsioonigradienti ja levivad vabal pinnal.
THE hõlbustas difusiooni see on lipiidides mitte lahustuvate ainete läbipääs membraani kaudu lipiidide kahekihilisse verre imbuvate valkude abil.
Sarnaselt osmoosiga peetakse ka difusiooni a passiivne transport, kuna see toimub kontsentratsiooni gradiendi kasuks.
Uudishimu
Väljendit "osmoosi teel õppimine" kasutavad laialdaselt õpilased, kes sooviksid õppida uut sisu õppimata ehk pingutamata.
Loe ka:
- Lahustatud aine ja lahusti
- Naatrium- ja kaaliumipump
- Valikuline läbilaskvus
