ออสโมซิส: มันคืออะไรกระบวนการและตัวอย่าง

ออสโมซิสคือการเคลื่อนที่ของน้ำที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้

ในขั้นตอนนี้ โมเลกุลของน้ำจะเคลื่อนจากตัวกลางที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าไปยังตัวกลางที่มีความเข้มข้นมากกว่า

ดังนั้นการออสโมซิสจึงทำหน้าที่ปรับสมดุลทั้งสองด้านของเมมเบรน ทำให้ตัวกลางที่อุดมด้วยตัวถูกละลายถูกเจือจางด้วยตัวทำละลาย ซึ่งก็คือน้ำ

ออสโมซิสเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ออสโมซิสถือเป็นการขนส่งแบบพาสซีฟเช่นเดียวกับทางผ่านเมมเบรน พลังงานไม่สูญเปล่า.

ในกระบวนการออสโมซิส น้ำซึ่งเป็นตัวทำละลายมักจะข้ามเมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้เพื่อปรับสมดุลความเข้มข้นของสารละลาย การดำเนินการนี้จะดำเนินการจนกว่าแรงดันออสโมติกจะคงที่

ดังนั้นน้ำจะเคลื่อนจากบริเวณที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นมากกว่าอย่างเป็นธรรมชาติ

โครงการออสโมซิสตัวแทน

การไหลของน้ำจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางถูกสร้างขึ้นในเซลล์ด้วยความช่วยเหลือของการขนส่งโปรตีนในเมมเบรน aquaporins ดังนั้นการออสโมซิสจะเกิดขึ้นเมื่อใดก็ตามที่มีความแตกต่างในความเข้มข้นระหว่างสภาพแวดล้อมภายนอกและภายในของเซลล์

ผลของการดูดซึมจะใช้ในกระบวนการแลกเปลี่ยนสารอาหารของเซลล์สัตว์และพืช

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ การขนส่งแบบพาสซีฟ และ Active Transport Active.

สารละลายไฮโปโทนิก ไอโซโทนิก และไฮเปอร์โทนิก

ดังที่เราได้เห็น กระบวนการออสโมซิสมีจุดมุ่งหมายเพื่อทำให้ความเข้มข้นของสารละลายเท่ากัน จนกว่าจะถึงสมดุล สำหรับสิ่งนี้ เรามีวิธีแก้ปัญหาประเภทต่อไปนี้:

• สารละลายไฮเปอร์โทนิก: แสดงแรงดันออสโมติกและความเข้มข้นของตัวถูกละลายที่สูงขึ้น
• สารละลายไฮโปโทนิก: แสดงแรงดันออสโมติกและความเข้มข้นของตัวถูกละลายที่ต่ำกว่า
• สารละลายไอโซโทนิก: ความเข้มข้นของตัวถูกละลายและแรงดันออสโมติกเท่ากัน จึงถึงสมดุล

ดังนั้น ออสโมซิสจึงเกิดขึ้นระหว่างวิธีไฮเปอร์โทนิก (เข้มข้นกว่า) และไฮโปโทนิก (เข้มข้นน้อยกว่า) เพื่อสร้างสมดุล

ตัวอย่างของออสโมซิส

ในเซลล์ พลาสมาเมมเบรนเป็นซองจดหมายที่สร้างโดย lipid bilayer ซึ่งขัดขวางการเคลื่อนที่ของน้ำในเซลล์ อย่างไรก็ตาม มีโปรตีนที่เชี่ยวชาญในโครงสร้างของมันคือ aquaporins ซึ่งทำหน้าที่เป็นช่องทางที่อำนวยความสะดวกในการผ่านของโมเลกุลของน้ำ

ในสภาพแวดล้อมที่มีภาวะไฮเปอร์โทนิก เซลล์มักจะหดตัวเมื่อสูญเสียน้ำ ในทางกลับกัน เซลล์ที่วางอยู่ในตัวกลางที่มีความดันเลือดต่ำสามารถพองตัวจนแตกได้ เนื่องจากมีการเคลื่อนที่ของน้ำเข้าไปในเซลล์

ดูด้านล่างว่าออสโมซิสเกิดขึ้นได้อย่างไรในเซลล์สัตว์และเซลล์พืช

ออสโมซิสในเซลล์สัตว์

เมื่อ เซลล์สัตว์เช่นเดียวกับเซลล์เม็ดเลือดแดงที่สัมผัสกับสื่อที่มีความเข้มข้นต่างกันการเคลื่อนไหวของน้ำในเซลล์เกิดขึ้นดังนี้:

เมื่อตัวกลางอุดมไปด้วยตัวถูกละลาย ซึ่งเป็นสารละลายที่มีไฮเปอร์โทนิกเมื่อเทียบกับไซโตพลาสซึม เซลล์จะสูญเสียน้ำไปยังตัวกลางและเหี่ยวแห้ง

เมื่อตัวกลางมีตัวละลายต่ำ สารละลายไฮโปโทนิก โมเลกุลของน้ำมักจะเข้าไปในเซลล์ และแม้ว่าเมมเบรนจะต้านทานได้ แต่การหยุดชะงักอาจเกิดขึ้นได้

การดูดซึมของเซลล์พืช

การเคลื่อนที่ของน้ำในเซลล์พืชเกิดขึ้นระหว่างแวคิวโอลของเซลล์และสิ่งแวดล้อมนอกเซลล์

เธ เซลล์พืช นอกจากพลาสมาเมมเบรนแล้ว ยังมีผนังเซลล์ที่ทนทานมาก ซึ่งเกิดจากเซลลูโลส

ดังนั้นจึงไม่เหมือนกับเซลล์สัตว์ เซลล์พืชต้านทานการหยุดชะงักเมื่อถูกแทรกเข้าไปในสภาพแวดล้อมที่มีภาวะขาดออกซิเจน ซึ่งน้ำมีแนวโน้มที่จะเข้าสู่เซลล์ เซลล์จะพองตัว เพิ่มปริมาตร แต่ผนังเซลล์ป้องกันการแตกร้าว

การสูญเสียน้ำโดยเซลล์พืชซึ่งถูกแทรกเข้าไปในสภาพแวดล้อมที่มีภาวะไฮเปอร์โทนิกเรียกว่าพลาสโมไลซิส ในทางกลับกัน การที่น้ำเข้าไปในแวคิวโอลเมื่อเซลล์อยู่ในตัวกลางไฮโปโทนิกเรียกว่าเทอร์เจนซี (turgency) เมื่อปริมาตรของเซลล์เพิ่มขึ้น

แรงดันออสโมติกมีผลต่อการออสโมซิสอย่างไร?

ตัวถูกละลายคือสารใดๆ ที่สามารถเจือจางในตัวทำละลายได้ เช่น น้ำตาลที่ละลายในน้ำ ในขณะที่แรงดันออสโมติกคือแรงดันที่ทำให้น้ำเคลื่อนที่

เนื่องจากออสโมซิสเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นจากตัวกลางที่มีความเข้มข้นน้อยที่สุด (hypotonic) ไปจนถึงตัวกลางที่มีความเข้มข้นมากที่สุด (hypertonic) ใน ค้นหาสมดุล แรงดันออสโมติกคือแรงดันที่กระทำต่อระบบเพื่อป้องกันไม่ให้ออสโมซิสเกิดขึ้น อย่างเป็นธรรมชาติ

ดังนั้น ยิ่งความเข้มข้นของสารไฮเปอร์โทนิกและไฮโปโทนิกแตกต่างกันมากเท่าใด แรงดันออสโมติกก็ควรมากขึ้นเท่านั้นในสารละลายที่มีความเข้มข้นมากกว่าเพื่อหลีกเลี่ยงการออสโมซิส

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ แรงดันออสโมซิส.

รีเวิร์สออสโมซิสคืออะไรและทำงานอย่างไร

รีเวิร์สออสโมซิสคือการที่น้ำไหลผ่านในทิศทางตรงกันข้ามกับออสโมซิส ดังนั้น น้ำจะเคลื่อนจากสารละลายที่มีความเข้มข้นมากกว่าไปเป็นสารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า

รีเวิร์สออสโมซิสเกิดขึ้นโดยใช้แรงดันที่มากกว่าแรงดันออสโมติกตามธรรมชาติ

เนื่องจากเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้อนุญาตให้ผ่านตัวทำละลาย (น้ำบริสุทธิ์) เท่านั้น จึงคงตัวถูกละลายไว้

ตัวอย่างของรีเวิร์สออสโมซิสคือการเปลี่ยนน้ำเกลือเป็นน้ำจืดโดยกระบวนการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ รีเวิร์สออสโมซิส.

ความแตกต่างระหว่างออสโมซิสและการแพร่กระจาย

การแพร่กระจายคือการผ่านของโมเลกุลของก๊าซและตัวถูกละลายในน้ำที่มีโมเลกุลขนาดเล็กมากผ่านทาง เมมเบรนพลาสม่า. ในกรณีนี้ โมเลกุลของตัวถูกละลายจะเปลี่ยนจากตัวกลางที่มีความเข้มข้นมากกว่าเป็นตัวกลางที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า พวกมันเคลื่อนที่ไปตามการไล่ระดับความเข้มข้นและกระจายไปทั่วพื้นที่ที่มีอยู่

เธ การแพร่กระจายที่สะดวก มันเป็นทางผ่านผ่านเมมเบรนของสารที่ไม่ละลายในไขมันด้วยความช่วยเหลือของโปรตีนที่แทรกซึม lipid bilayer

เช่นเดียวกับออสโมซิส การแพร่ยังถือว่าเป็นa การขนส่งแบบพาสซีฟเนื่องจากมันเกิดขึ้นเพื่อสนับสนุนการไล่ระดับความเข้มข้น

ความอยากรู้

นิพจน์ "การเรียนรู้โดยออสโมซิส" ใช้กันอย่างแพร่หลายโดยนักเรียนที่ต้องการเรียนรู้เนื้อหาใหม่โดยไม่ต้องศึกษานั่นคือโดยไม่ต้องใช้ความพยายาม

อ่านด้วย:

• ตัวทำละลายและตัวทำละลาย
• ปั๊มโซเดียมและโพแทสเซียม
• การซึมผ่านแบบเลือกได้