ออสโมซิส: มันคืออะไรและเกิดขึ้นได้อย่างไรในเซลล์สัตว์และพืช

ออสโมซิส คือการเคลื่อนที่ของตัวทำละลาย (น้ำ) ผ่าน a เมมเบรนซึมผ่านได้ จากตัวกลางที่มีความเข้มข้นน้อยที่สุดไปยังตัวกลางที่มีความเข้มข้นมากที่สุด เพื่อทำให้ความเข้มข้นทั้งสองด้านเท่ากัน ถูกเรียก แรงดันออสโมซิสแรงดันที่ควรใช้กับสารละลายเพื่อหยุดการซึมของน้ำ

→ ออสโมซิสเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ลองนึกภาพสถานการณ์ต่อไปนี้: พบในคอนเทนเนอร์ สองโซลูชั่น ด้วยความเข้มข้นที่แตกต่างกันของตัวถูกละลายที่แยกจากกันโดยเมมเบรนที่ดูดซึมได้ เมมเบรนนี้ยอมให้ตัวทำละลาย (น้ำ) ผ่านได้ แต่ไม่อนุญาตให้ผ่านตัวถูกละลาย ที่ด้านหนึ่งของเมมเบรน เรามีสารละลายที่มีตัวถูกละลายที่มีความเข้มข้นต่ำ และในอีกด้านหนึ่ง เป็นสารละลายที่มีตัวถูกละลายที่มีความเข้มข้นสูง

โปรดทราบว่าในการออสโมซิส น้ำจะเปลี่ยนจากตัวกลางที่มีความเข้มข้นน้อยที่สุดไปยังตัวกลางที่มีความเข้มข้นมากที่สุด

ในสถานการณ์นี้ สังเกตได้ว่าน้ำเคลื่อนจากสารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าไปยังบริเวณของสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงกว่าผ่านเยื่อกรองแบบคัดเลือกได้ การเคลื่อนไหวของน้ำยังคงอยู่จนกระทั่ง ความเข้มข้นของตัวถูกละลายทั้งสองด้านของเมมเบรนเท่ากัน. การเคลื่อนไหวของน้ำนี้ถูกกำหนดจาก ออสโมซิส

อ่านด้วย: รีเวิร์สออสโมซิสในการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล

→ ออสโมซิสในเซลล์สัตว์

เซลล์สัตว์แสดงการตอบสนองที่แตกต่างกันเมื่อใส่ในสารละลายที่มีความเข้มข้นต่างกัน ให้เราพิจารณาสารละลายไอโซโทนิก สารละลายไฮเปอร์โทนิก และสารละลายไฮโปโทนิก เมื่อเราเปรียบเทียบสารละลายทั้งสองและมีความเข้มข้นของตัวถูกละลายเท่ากัน เราบอกว่ามันคือ it ไอโซโทนิก. เมื่อมีตัวถูกละลายมาก เรียกว่า ไฮเปอร์โทนิก ในที่สุด เราก็ได้สารละลายที่มีปริมาณตัวถูกละลายน้อยที่สุด ซึ่งเรียกว่า ไฮโปโทนิก

ดูว่าเกิดอะไรขึ้นกับเซลล์สัตว์เมื่อได้รับสารละลายต่างๆ

ถ้าเราใส่เซลล์สัตว์ในสภาพแวดล้อม ไอโซโทนิก, น้ำไหลเข้าและออกจากเซลล์ในสัดส่วนเดียวกัน ในสถานการณ์นี้ เราสังเกตว่า ปริมาณเซลล์ไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อวางเซลล์สัตว์ในสารละลาย ไฮโปโทนิก, การเพิ่มขึ้นของน้ำเข้าสู่เซลล์โดยการดูดซึมจะสังเกตได้ ในกรณีนี้น้ำจะเพิ่มปริมาตรของเซลล์อย่างรวดเร็วทำให้ การหยุดชะงัก (สลาย)

หากวางเซลล์สัตว์ไว้ในสภาพแวดล้อม ไฮเปอร์โทนิก, เราสังเกตว่าเซลล์สูญเสียน้ำสู่สิ่งแวดล้อมผ่านการดูดซึม ในกรณีนี้ เราตรวจสอบแล้วว่า เซลล์เหี่ยวเฉาและสามารถตายได้ ด้วยเหตุนี้ เราจึงตระหนักว่าเซลล์ที่ไม่มีผนังเซลล์สามารถอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่มีไอโซโทนิกได้ดี แต่ก็ไม่เกิดสิ่งเดียวกันนี้ขึ้นเมื่ออยู่ภายใต้สภาวะไฮเปอร์โทนิกหรือไฮโปโทนิก

ดังนั้นสิ่งมีชีวิตจำนวนมากจึงมีกลไกในการหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ โอ พารามีเซียม ตัวอย่างเช่น พบในสภาพแวดล้อมที่ไม่สมดุล แต่เพื่อหลีกเลี่ยงการดูดซึมน้ำที่มากเกินไป จึงมี แวคิวโอลหดตัว แวคิวโอลนี้ทำงานเหมือนปั๊มที่ดูดน้ำส่วนเกินออกจากเซลล์โปรโตซัว

อ่านด้วยนะ: แวคิวโอลคืออะไร?

→ การดูดซึมของเซลล์พืช

THE เซลล์พืช, เช่นเดียวกับเซลล์ของเชื้อราและโปรคาริโอตบางชนิด พวกมันมีผนังเซลล์ ผนังนี้ช่วยให้เซลล์อยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่มีภาวะไฮโปโทนิกและไฮเปอร์โทนิก เนื่องจากมีผนังอยู่จึงมีพฤติกรรมแตกต่างจากเซลล์สัตว์ โครงสร้างนี้ทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้น้ำเข้ามากเกินไป

ดูว่าเกิดอะไรขึ้นกับเซลล์พืชเมื่อได้รับสารละลายต่างๆ

เมื่อเราใส่เซลล์พืชลงในสารละลาย ไฮโปโทนิก, น้ำเข้าสู่เซลล์นี้โดยการดูดซึม อย่างไรก็ตาม มันไม่แตกเหมือนเซลล์สัตว์ เพราะผนังเซลล์ยอมให้เข้า น้ำถึงจุดหนึ่งเท่านั้นหลังจากช่วงเวลานี้ออกแรงกดทับที่ป้องกันการเข้าของ น้ำ (แรงกดทับ).

ณ จุดนี้ เราบอกว่าเซลล์ขุ่น ซึ่งเป็นสถานการณ์ในอุดมคติสำหรับเซลล์พืช Turgor มีความสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับพืชที่ไม่ใช่ไม้ เนื่องจากรับประกันการยังชีพ เมื่อเซลล์พืชถูกวางในสื่อ ไอโซโทนิก, ไม่สามารถสังเกตแนวโน้มที่น้ำจำนวนมากจะเข้าสู่เซลล์ได้ ในสถานการณ์นี้ เซลล์คือ อ่อนแอ

ในที่สุด เราก็มีเซลล์พืชในสภาพแวดล้อม ไฮเปอร์โทนิก ในสถานการณ์เช่นนี้ เซลล์จะสูญเสียน้ำและเหี่ยวแห้ง ที่น่าสนใจคือ การสูญเสียน้ำในเซลล์นี้ทำให้เยื่อหุ้มพลาสมาหลวมในบางพื้นที่ของผนังเซลล์ เราว่าในสถานการณ์นี้ เซลล์ต้องทนทุกข์ พลาสโมไลซิส กระบวนการพลาสโมไลซิสสามารถย้อนกลับได้หากวางเซลล์ไว้ในน้ำบริสุทธิ์

→ ออสโมซิสในชีวิตประจำวัน

ออสโมซิสสามารถสังเกตได้ในชีวิตประจำวันของเรา เมื่อเราปรุงสลัดกับผักกาดหอม เราสังเกตว่าในตอนแรกใบจะดูฉูดฉาด อย่างไรก็ตาม หลังจากเติมเกลือแล้ว ใบไม้จะเหี่ยวเฉา สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากเราสร้างสื่อไฮเปอร์โทนิกซึ่งทำให้น้ำออกจากพืชผ่านออสโมซิส การปล่อยให้น้ำทำให้ใบเหี่ยวเฉา

อ่านด้วย: การขนส่งแบบแอคทีฟและพาสซีฟ

→ ความแตกต่างระหว่างออสโมซิสและการแพร่กระจายอย่างง่าย

ทั้งออสโมซิสและการแพร่กระจายอย่างง่ายเป็นตัวอย่างของการขนส่งสารแบบพาสซีฟผ่านเมมเบรนพลาสม่านั่นคือการขนส่งสารที่ไม่มีการสิ้นเปลืองพลังงาน อย่างไรก็ตาม การแพร่แบบธรรมดานั้นแตกต่างจากการออสโมซิสเพราะในกรณีแรก เราสังเกตการเคลื่อนที่ของตัวถูกละลาย ในขณะที่ในออสโมซิส เราจะสังเกตการเคลื่อนที่ของน้ำ (ตัวทำละลาย)

โดย Ma. Vanessa Sardinha dos Santos