Осмос - это движение воды внутри клеток через полупроницаемую мембрану.
В этом процессе молекулы воды перемещаются из менее концентрированной среды в более концентрированную среду.
Следовательно, осмос служит для уравновешивания двух сторон мембраны, в результате чего богатая растворенными веществами среда разбавляется растворителем, которым является вода.
Как происходит осмос?
Осмос считается пассивным транспортом, так как при прохождении через мембрану энергия не тратится впустую.
В процессе осмоса вода, которая является растворителем, имеет тенденцию пересекать полупроницаемую мембрану, чтобы уравновесить концентрацию раствора. Это действие проводится до стабилизации осмотического давления.
Следовательно, вода естественным образом перемещается из менее концентрированной области в более концентрированную.
Переход воды из одной среды в другую осуществляется в клетках с помощью транспорта белков в мембране - аквапоринов. Таким образом, осмос происходит всякий раз, когда есть разница в концентрации между внешней и внутренней средой клетки.
Результат осмоса используется в процессах обмена питательными веществами в клетках животных и растений.
Также читайте о Пассивный транспорт а также Активный транспорт.
Гипотонический, изотонический и гипертонический раствор
Как мы видели, процесс осмоса направлен на выравнивание концентраций растворов до достижения равновесия. Для этого у нас есть следующие типы решений:
- гипертонический раствор: представляет более высокое осмотическое давление и концентрацию растворенного вещества.
- гипотонический раствор: представляет более низкое осмотическое давление и концентрацию растворенного вещества.
- изотонический раствор: концентрация растворенного вещества и осмотическое давление равны, достигая равновесия.
Следовательно, осмос происходит между гипертоническим (более концентрированным) и гипотоническим (менее концентрированным) способами для достижения баланса.
примеры осмоса
В клетках плазматическая мембрана представляет собой оболочку, образованную липидным бислоем, которая препятствует перемещению воды в клетке. Однако есть белки, обладающие особой структурой, аквапорины, которые действуют как каналы, облегчающие прохождение молекул воды.
В гипертонической среде клетки имеют тенденцию сокращаться по мере потери воды. С другой стороны, клетка, помещенная в гипотоническую среду, может набухать до тех пор, пока не разорвется, поскольку в клетку происходит движение воды.
Посмотрите ниже, как осмос происходит в клетках животных и растений.
Осмос в животной клетке
когда животная клеткаподобно эритроцитам подвергаются воздействию сред с разной концентрацией, движение воды в клетке происходит следующим образом:
Когда среда богата растворенными веществами, т.е. раствором, который является гипертоническим по отношению к цитоплазме, клетки теряют воду в среде и увядают.
Когда среда бедна растворенным веществом, гипотоническим раствором, молекулы воды имеют тенденцию проникать в клетку, и, хотя мембрана устойчива, в зависимости от количества, может произойти разрушение.
Осмос растительных клеток
Движение воды в растительных клетках происходит между клеточной вакуолью и внеклеточной средой.
THE растительная клетка помимо плазматической мембраны он имеет очень устойчивую клеточную стенку, образованную целлюлозой.
Следовательно, в отличие от животной клетки, растительная клетка сопротивляется разрушению, когда она помещается в гипотоническую среду, где вода имеет тенденцию проникать в клетку. Клетка набухает, увеличивая свой объем, но клеточная стенка предотвращает разрыв.
Потеря воды клеткой растения, которая находится в гипертонической среде, называется плазмолизом. Попадание воды в вакуоль, когда клетка находится в гипотонической среде, называется тургентностью, когда происходит увеличение объема клетки.
Как осмотическое давление влияет на осмос?
Растворенное вещество - это любое вещество, которое можно разбавить растворителем, например, растворенным в воде сахаром. В то время как осмотическое давление - это давление, необходимое для движения воды.
Поскольку осмос - это процесс, который происходит от наименее концентрированной (гипотонической) до наиболее концентрированной (гипертонической) среды в поиск баланса, осмотическое давление - это давление, оказываемое на систему, чтобы предотвратить осмос естественно.
Следовательно, чем больше разница концентраций между гипертонической и гипотонической средами, тем большее должно быть осмотическое давление, прикладываемое к более концентрированному раствору, чтобы избежать осмоса.
Узнать больше о осмотическое давление.
Что такое обратный осмос и как он работает
Обратный осмос - это прохождение воды в направлении, противоположном осмосу. Таким образом, вода переходит из более концентрированного раствора в менее концентрированный.
Обратный осмос происходит при приложении давления, превышающего естественное осмотическое давление.
Поскольку полупроницаемая мембрана пропускает только растворитель (чистую воду), она удерживает растворенные вещества.
Примером обратного осмоса является превращение соленой воды в пресную в процессе опреснения.
Узнать больше о обратный осмос.
Разница между осмосом и диффузией
Диффузия - это прохождение очень маленьких молекул газов и растворенных в воде веществ через плазматическая мембрана. В этом случае молекулы растворенного вещества переместятся из более концентрированной среды в менее концентрированную среду. Они движутся по градиенту концентрации и распространяются по доступному пространству.
THE облегченное распространение это прохождение через мембрану веществ, не растворяющихся в липидах, с помощью белков, проникающих через липидный бислой.
Как и осмос, диффузия также считается пассивный транспорт, поскольку это происходит в пользу градиента концентрации.
Любопытство
Выражение «обучение посредством осмоса» широко используется студентами, которые хотели бы изучать новый контент без необходимости учиться, то есть не прилагая усилий.
Читайте тоже:
- Растворение и растворитель
- Насос натрия и калия
- Избирательная проницаемость
