אוסמוזה היא תנועת מים המתרחשת בתוך תאים דרך קרום חדיר למחצה.
בתהליך זה מולקולות המים עוברות ממדיום פחות מרוכז למדיום מרוכז יותר.
לכן, אוסמוזה משמשת לאיזון שני צדי הקרום, מה שגורם לדילול המדיום העשיר במומס על ידי הממיס, שהוא מים.
כיצד מתרחשת אוסמוזה?
אוסמוזה נחשבת לתחבורה פסיבית, כמו במעבר דרך הממברנה שום אנרגיה לא מבוזבזת.
בתהליך האוסמוזה, המים שהם הממיס, נוטים לחצות את הקרום החדיר למחצה על מנת לאזן את ריכוז התמיסה. פעולה זו מתבצעת עד לייצוב הלחץ האוסמוטי.
לכן, המים עוברים מהאזור הפחות מרוכז לאזור המרוכז יותר, באופן טבעי.
מעבר המים ממדיום אחד למשנהו נעשה בתאים בעזרת הובלת חלבונים בקרום, אקוופורינים. לפיכך, אוסמוזה מתרחשת בכל פעם שיש הבדל בריכוז בין הסביבה החיצונית והפנימית של התא.
התוצאה של אוסמוזה משמשת בתהליכי החלפת חומרים מזינים של תאים מן החי והצומח.
קרא גם על תחבורה פסיבית ו מעבר פעיל.
פתרון היפוטוני, איזוטוני והיפרטוני
כפי שראינו, תהליך האוסמוזה מכוון להשוות את ריכוזי הפתרונות, עד להשגת שיווי משקל. לשם כך יש לנו את סוגי הפתרונות הבאים:
- פתרון היפרטוני: מציג לחץ אוסמוטי גבוה יותר וריכוז מומס.
- פתרון היפוטוני: מציג לחץ אוסמוטי נמוך יותר וריכוז מומס.
- פתרון איזוטוני: ריכוז המומס והלחץ האוסמוטי שווים, וכך מגיעים לשיווי משקל.
לכן, אוסמוזה מתרחשת בין דרך היפרטונית (יותר מרוכזת) והיפוטונית (פחות מרוכזת) ליצור איזון.
דוגמאות לאוסמוזה
בתאים קרום הפלזמה הוא מעטפה שנוצרת על ידי שכבת דו שכבתית, המעכבת את תנועת המים בתא. עם זאת, ישנם חלבונים המתמחים במבנהו, אקוופורינים, המשמשים כערוצים המאפשרים מעבר של מולקולות מים.
בסביבה היפרטונית, תאים נוטים להתכווץ ככל שהם מאבדים מים. תא הממוקם במדיום היפוטוני יכול להתנפח עד שהוא נשבר, מכיוון שיש תנועת מים לתא.
ראה להלן כיצד אוסמוזה מתרחשת בתאי בעלי חיים וצמחים.
אוסמוזה בתאי בעלי חיים
כש תא בעלי חיים, כמו כדוריות דם אדומות, נחשפות לתקשורת עם ריכוזים שונים, תנועת המים בתא מתרחשת באופן הבא:
כאשר המדיום עשיר במומס, תמיסה היפרטונית ביחס לציטופלזמה, התאים מאבדים מים למדיום ונובלים.
כאשר המדיום דל במומס, פתרון היפוטוני, מולקולות מים נוטות להיכנס לתא, ולמרות שהקרום עמיד, תלוי בכמות, עלולה להתרחש שיבוש.
אוסמוזה של תאי צמח
תנועת המים בתאי הצמח מתרחשת בין הוואקול התאית לבין הסביבה החוץ תאית.
ה תא צמחי יש לה, בנוסף לקרום הפלזמה, קיר תא עמיד מאוד, שנוצר על ידי תאית.
לכן, בניגוד לתא החי, תא הצמח מתנגד להפרעות כאשר הוא מוחדר בסביבה היפוטונית, בה מים נוטים להיכנס לתא. התא מתנפח, מגדיל את נפחו, אך דופן התא מונע קרע.
אובדן המים על ידי תא צמחי, המוחדר בסביבה היפרטונית, נקרא פלסמוליזה. כניסת מים לוואקום כאשר התא נמצא במדיום היפוטוני מכונה חירום, כאשר יש עלייה בנפח התא.
כיצד לחץ אוסמוטי משפיע על אוסמוזה?
מומס הוא כל חומר שניתן לדלל בממיס, כגון סוכר המומס במים. ואילו לחץ אוסמוטי הוא הלחץ שעוברים למים לנוע.
כיוון שאוסמוזה היא תהליך המתרחש מהמדיום הכי פחות מרוכז (היפוטוני) למדיום המרוכז (היפרטוני) ביותר לחפש איזון, לחץ אוסמוטי הוא הלחץ המופעל על מערכת כדי למנוע התרחשות אוסמוזה באופן טבעי.
לכן, ככל שהפרש הריכוזים גדול יותר בין המדיה ההיפרטונית וההיפוטונית, כך צריך להיות הלחץ האוסמוטי המופעל על הפתרון המרוכז יותר כדי למנוע אוסמוזה.
למידע נוסף על לחץ אוסמוטי.
מהי אוסמוזה הפוכה וכיצד היא עובדת
אוסמוזה הפוכה היא מעבר מים בכיוון ההפוך לאוסמוזה. לפיכך, מים עוברים מתמיסה מרוכזת יותר לפיתרון פחות מרוכז.
אוסמוזה הפוכה מתרחשת על ידי הפעלת לחץ גדול מהלחץ האוסמוטי הטבעי.
מכיוון שהקרום החדיר למחצה מאפשר רק מעבר של ממס (מים טהורים), הוא שומר על מומסים.
דוגמה לאוסמוזה הפוכה היא הפיכת מי מלח למים מתוקים בתהליך ההתפלה.
למידע נוסף על אוסמוזה הפוכה.
ההבדל בין אוסמוזה ודיפוזיה
דיפוזיה היא מעבר של מולקולות קטנות מאוד של גזים ומומסים המומסים במים דרך ה קרום פלזמה. במקרה זה, מולקולות המומס יעברו מהמדיום המרוכז יותר למדיום הפחות מרוכז. הם נעים לאורך שיפוע ריכוז ומתפשטים על פני השטח הפנוי.
ה הפשטה הקלה זהו מעבר דרך הממברנה של חומרים שאינם מתמוססים בשומנים, בעזרת חלבונים המחלחלים לשכבת הדו-שכבתית.
כמו אוסמוזה, דיפוזיה נחשבת גם לא תחבורה פסיבית, כפי שהוא מתרחש לטובת שיפוע ריכוז.
סַקרָנוּת
הביטוי "למידה על ידי אוסמוזה" נמצא בשימוש נרחב על ידי סטודנטים המעוניינים ללמוד תכנים חדשים ללא צורך ללמוד, כלומר מבלי להתאמץ.
קרא גם:
- מומס וממיס
- משאבת נתרן ואשלגן
- החדירות הסלקטיבית
