Osmoza je gibanje vode, ki poteka znotraj celic skozi polprepustno membrano.
V tem procesu se molekule vode premaknejo iz manj koncentriranega medija v bolj koncentriran medij.
Zato osmoza služi za uravnoteženje obeh strani membrane, zaradi česar se s topili bogato gojišče razredči s topilom, ki je voda.
Kako nastane osmoza?
Osmoza velja za pasiven transport, tako kot pri prehodu skozi membrano nobena energija se ne izgublja.
V procesu osmoze voda, ki je topilo, teži čez polprepustno membrano, da uravnoteži koncentracijo raztopine. Ta postopek se izvaja, dokler se osmotski tlak ne ustali.
Zato se voda premakne iz manj koncentriranega območja v bolj koncentrirano, naravno.
Prehod vode iz enega medija v drugega poteka v celicah s pomočjo prenosa beljakovin v membrano, akvaporinov. Tako se osmoza pojavi, kadar pride do razlike v koncentraciji med zunanjim in notranjim okoljem celice.
Rezultat osmoze se uporablja v procesih izmenjave hranil v živalskih in rastlinskih celicah.
Preberite tudi o Pasivni prevoz in Aktivni prevoz.
Hipotonična, izotonična in hipertonična raztopina
Kot smo videli, je namen osmoznega procesa izenačiti koncentracije raztopin, dokler ni doseženo ravnovesje. Za to imamo naslednje vrste rešitev:
- hipertonična raztopina: predstavlja višji osmotski tlak in koncentracijo topljene snovi.
- hipotonična raztopina: predstavlja nižji osmotski tlak in koncentracijo topljene snovi.
- izotonična raztopina: koncentracija topljene snovi in osmotski tlak sta enaka in tako dosežemo ravnovesje.
Zato nastane osmoza med hipertoničnim (bolj koncentriranim) in hipotoničnim (manj koncentriranim) načinom ustvarjanja ravnovesja.
primeri osmoze
V celicah je plazemska membrana ovojnica, ki jo tvori dvoslojni lipid, ki ovira gibanje vode v celici. Vendar pa obstajajo beljakovine, specializirane za njegovo strukturo, akvaporini, ki delujejo kot kanali, ki olajšajo prehod molekul vode.
V hipertoničnem okolju se celice običajno izgubljajo, saj izgubljajo vodo. Po drugi strani pa lahko celica, nameščena v hipotoničnem mediju, nabrekne, dokler se ne zlomi, saj v celico prihaja do gibanja vode.
Spodaj si oglejte, kako se osmoza pojavlja v živalskih in rastlinskih celicah.
Osmoza v živalskih celicah
ko a živalska celicaTako kot rdeče krvne celice so izpostavljene gojiščem z različnimi koncentracijami, se gibanje vode v celici zgodi na naslednji način:
Ko je medij bogat s topljeno raztopino, raztopino, ki je hipertonična glede na citoplazmo, celice v medij izgubijo vodo in venejo.
Kadar je v mediju malo topljene snovi, hipotonične raztopine, molekule vode navadno vstopijo v celico in čeprav je membrana odporna, lahko odvisno od količine pride do motenj.
Osmoza rastlinskih celic
Gibanje vode v rastlinskih celicah poteka med celično vakuolo in zunajceličnim okoljem.
THE rastlinska celica ima poleg plazemske membrane zelo odporno celično steno, ki jo tvori celuloza.
Zato se rastlinska celica za razliko od živalske celice upira motnjam, ko jo vstavimo v hipotonično okolje, kjer voda navadno vstopi v celico. Celica nabrekne, poveča svoj volumen, vendar celična stena preprečuje rupturo.
Izguba vode s strani rastlinske celice, ki se vstavi v hipertonično okolje, se imenuje plazmoliza. Vstop vode v vakuolo, ko je celica v hipotoničnem mediju, se imenuje turgenca, ko pride do povečanja prostornine celice.
Kako osmotski tlak vpliva na osmozo?
Topljeno sredstvo je katera koli snov, ki jo lahko razredčimo v topilu, na primer sladkor, raztopljen v vodi. Medtem ko je osmotski tlak tlak za premikanje vode.
Ker je osmoza proces, ki poteka od najmanj koncentriranega (hipotoničnega) do najbolj koncentriranega (hipertoničnega) medija v iskanje ravnotežja, osmotski tlak je tlak, ki deluje na sistem, da se prepreči nastanek osmoze seveda.
Zato je večja razlika v koncentraciji med hipertoničnim in hipotoničnim medijem, večji mora biti osmotski tlak, ki deluje na bolj koncentrirano raztopino, da se izognemo osmozi.
Več o osmotski tlak.
Kaj je reverzna osmoza in kako deluje
Reverzna osmoza je prehod vode v nasprotni smeri od osmoze. Tako se voda iz bolj koncentrirane raztopine premakne v manj koncentrirano.
Povratna osmoza se zgodi s pritiskom, ki je večji od naravnega osmotskega tlaka.
Ker polprepustna membrana omogoča prehod samo topila (čista voda), zadrži topljene snovi.
Primer reverzne osmoze je pretvorba slane vode v sladko s postopkom razsoljevanja.
Več o povratna osmoza.
Razlika med osmozo in difuzijo
Difuzija je prehod zelo majhnih molekul plinov in topljenih snovi, raztopljenih v vodi, skozi plazemska membrana. V tem primeru se molekule topljene snovi premaknejo iz bolj koncentriranega medija v manj koncentriran medij. Gibajo se po gradientu koncentracije in se razprostirajo po razpoložljivem prostoru.
THE olajšana difuzija gre za prehod skozi membrano snovi, ki se v lipidih ne raztopijo, s pomočjo beljakovin, ki prežemajo lipidni dvosloj.
Tako kot osmoza se tudi difuzija šteje za a pasivni prevoz, saj se pojavlja v prid gradientu koncentracije.
Radovednost
Izraz "učenje z osmozo" se pogosto uporablja pri študentih, ki bi se radi naučili novih vsebin, ne da bi se morali učiti, torej brez truda.
Preberite tudi:
- Topilo in topilo
- Natrijeva in kalijeva črpalka
- Selektivna prepustnost
