Осмос - це рух води, що відбувається всередині клітин через напівпроникну мембрану.
У цьому процесі молекули води переходять із менш концентрованого середовища у більш концентроване середовище.
Отже, осмос служить для збалансування двох сторін мембрани, в результаті чого середовище, багате розчиненою речовиною, розбавляється розчинником, яким є вода.
Як відбувається осмос?
Осмос вважається пасивним транспортом, як при проходженні через мембрану енергія не витрачається даремно.
В процесі осмосу вода, яка є розчинником, прагне перетнути напівпроникну мембрану, щоб збалансувати концентрацію розчину. Ця дія здійснюється до тих пір, поки осмотичний тиск не стабілізується.
Тому вода рухається з менш концентрованої області в більш концентровану, природно.
Перехід води з одного середовища в інше здійснюється в клітинах за допомогою транспортуючих білків у мембрані - аквапоринів. Таким чином, осмос виникає всякий раз, коли існує різниця в концентрації між зовнішнім і внутрішнім середовищем клітини.
Результат осмосу використовується в процесах обміну поживними речовинами клітин тварин і рослин.
Також читайте про Пасивний транспорт і Активний транспорт.
Гіпотонічний, ізотонічний та гіпертонічний розчин
Як ми бачили, процес осмосу спрямований на вирівнювання концентрацій розчинів до досягнення рівноваги. Для цього ми маємо такі типи рішень:
- гіпертонічний розчин: представляє більш високий осмотичний тиск і концентрацію розчиненої речовини.
- гіпотонічний розчин: представляє нижчий осмотичний тиск і концентрацію розчиненої речовини.
- ізотонічний розчин: концентрація розчиненої речовини та осмотичний тиск рівні, таким чином досягаючи рівноваги.
Отже, осмос виникає між гіпертонічним (більш концентрованим) та гіпотонічним (менш концентрованим) способом формування балансу.
приклади осмосу
У клітинах плазматична мембрана - це оболонка, утворена ліпідним бішаром, який перешкоджає руху води в клітині. Однак існують білки, спеціалізовані за своєю структурою, аквапорини, які діють як канали, що полегшують проходження молекул води.
В гіпертонічному середовищі клітини, як правило, скорочуються, втрачаючи воду. Клітина, розміщена в гіпотонічному середовищі, може набрякати, поки не розірветься, оскільки відбувається переміщення води в клітину.
Подивіться нижче, як відбувається осмос у клітинах тварин і рослин.
Осмос у клітині тварин
коли а клітина тварин, як і еритроцити, піддаються дії середовищ з різною концентрацією, рух води в клітині відбувається наступним чином:
Коли середовище багате розчиненою речовиною, розчином, який є гіпертонічним щодо цитоплазми, клітини втрачають воду до середовища і в’януть.
Коли середовище бідне розчиненою речовиною, гіпотонічним розчином, молекули води мають тенденцію потрапляти в клітину і, хоча мембрана стійка, залежно від кількості, може статися порушення.
Осмос рослинних клітин
Рух води в рослинних клітинах відбувається між клітинною вакуоллю та позаклітинним середовищем.
THE клітина рослини вона має, крім плазматичної мембрани, дуже стійку клітинну стінку, яка утворена целюлозою.
Тому, на відміну від клітини тварини, рослинна клітина протистоїть порушенням, коли вона вставляється в гіпотонічне середовище, де вода прагне потрапляти в клітину. Клітина набрякає, збільшуючи свій об’єм, але клітинна стінка запобігає розриву.
Втрата води рослинною клітиною, яка вводиться в гіпертонічне середовище, називається плазмолізом. Попадання води у вакуолю, коли клітина знаходиться в гіпотонічному середовищі, називається тургенцією, коли відбувається збільшення об’єму клітини.
Як осмотичний тиск впливає на осмос?
Розчинена речовина - це будь-яка речовина, яку можна розбавити у розчиннику, наприклад, цукор, розчинений у воді. Тоді як осмотичний тиск - це тиск, який створюється для руху води.
Оскільки осмос - це процес, який відбувається від найменш концентрованого (гіпотонічного) до найбільш концентрованого (гіпертонічного) середовища в пошук рівноваги, осмотичний тиск - це тиск, що чиниться на систему, щоб запобігти осмосу природно.
Отже, чим більша різниця концентрацій між гіпертонічним та гіпотонічним середовищами, тим більшим повинен бути осмотичний тиск, що застосовується до більш концентрованого розчину, щоб уникнути осмосу.
Дізнайтеся більше про осмотичний тиск.
Що таке зворотний осмос і як він працює
Зворотний осмос - це проходження води в напрямку, протилежному осмосу. Таким чином, вода переходить від більш концентрованого розчину до менш концентрованого.
Зворотний осмос відбувається шляхом тиску, більшого за природний осмотичний тиск.
Оскільки напівпроникна мембрана дозволяє пропускати лише розчинник (чисту воду), вона затримує розчинені речовини.
Прикладом зворотного осмосу є перетворення солоної води в прісну через процес опріснення.
Дізнайтеся більше про зворотний осмос.
Різниця між осмосом та дифузією
Дифузія - це проходження дуже дрібних молекул газів і розчинених у воді розчинених речовин через плазматична мембрана. У цьому випадку молекули розчиненої речовини змістяться з більш концентрованого середовища на менш концентроване середовище. Вони рухаються по градієнту концентрації і розподіляються по доступному простору.
THE полегшена дифузія це проходження через мембрану речовин, які не розчиняються в ліпідах, за допомогою білків, що пронизують ліпідний бішар.
Як і осмос, дифузія також вважається a пасивний транспорт, оскільки це відбувається на користь градієнта концентрації.
Допитливість
Вираз "навчання за допомогою осмосу" широко використовується студентами, які хотіли б вивчити новий зміст без необхідності вчитися, тобто не докладаючи зусиль.
Читайте також:
- Розчинена речовина та розчинник
- Натрієвий та калієвий насос
- Вибіркова проникність
