science >> Wetenschap >  >> anders

Osmose: definitie, proces, voorbeelden

De meeste mensen weten dat planten water nodig hebben om in leven te blijven, maar uitzoeken hoe vaak ze water geven, kan net zo lastig zijn voor botanici en plantenliefhebbers. Een eenvoudige truc is om de kalender te markeren wanneer u uw plant water geeft, en vervolgens te wachten tot het begint te verwelken om te berekenen hoe lang te wachten tussen de gietbeurten. De ideale timing is net voordat de plant verwelkt. De wetenschap achter waarom dit werkt? Celmembranen en osmose.

Alle cellen moeten moleculen in en uit de cel verplaatsen. Sommige mechanismen om dit te bereiken vereisen dat de cel energie gebruikt, zoals het opzetten van pompen in het celmembraan om moleculen te transporteren. Diffusie is een manier om sommige moleculen gratis door een membraan te verplaatsen - van gebieden met een hogere concentratie opgeloste stoffen naar een lagere concentratie - zonder dat de cel waardevolle energie hoeft te spenderen. Osmose lijkt veel op diffusie, maar verplaatst in plaats van de moleculen, of opgeloste stoffen, het oplosmiddel, dat zuiver water is.
Osmoseproces

Semipermeabele membranen, zoals die in dierlijke en plantaardige cellen worden aangetroffen , scheid het binnenste van de cel van wat zich buiten de cel bevindt. Het proces van osmose verplaatst watermoleculen over het semi-permeabele membraan wanneer er een concentratiegradiënt is, zodat er zich aan elke kant van het biologische membraan verschillende concentraties van opgeloste stoffen bevinden.
Sciencing Video Vault
Maak de (bijna) perfecte bracket: Hier is hoe
Maak de (bijna) perfecte haak: Hier is hoe

Osmotische druk verplaatst de watermoleculen eenvoudig over het membraan totdat de opgeloste stof (het molecuul opgelost in het water) een evenwicht bereikt. Op dit punt zijn de hoeveelheid opgeloste stof en oplosmiddel (water) gelijk aan elke kant van het membraan.

Overweeg bijvoorbeeld een oplossing van zout water waarbij zout wordt opgelost in water over een membraan. Als er aan één kant van het membraan een hogere zoutconcentratie is, gaat het water van de minder zoute kant over het membraan naar de zoutere kant totdat beide zijden van het membraan even zout zijn.
Drie soorten Osmose Voorbeelden

Het proces van osmose kan ervoor zorgen dat cellen krimpen of uitzetten (of hetzelfde blijven) met de beweging van de watermoleculen. Osmose beïnvloedt cellen anders, afhankelijk van het type oplossing in kwestie.

In het geval van een hypertone oplossing is er meer opgeloste stof buiten de cel dan in de cel. Om dit te vereffenen, verlaten watermoleculen de cel en bewegen ze naar de zijkant van het membraan met een hogere concentratie opgeloste stof. Dit waterverlies zorgt ervoor dat de cel krimpt.

Als de oplossing een hypotone oplossing is, is er meer opgeloste stof in de cel dan buiten de cel. Om evenwicht te vinden, verplaatsen watermoleculen zich naar de cel, waardoor de cel uitzet naarmate het watervolume in de cel toeneemt.

Een isotone oplossing heeft dezelfde hoeveelheid opgeloste stof aan beide zijden van het celmembraan, dus deze cel is al in evenwicht. Het zal stabiel blijven, niet krimpen of opzwellen.
Hoe Osmose cellen beïnvloedt

Een goed model om te begrijpen hoe het proces van osmose menselijke cellen beïnvloedt, is de rode bloedcel. Het lichaam werkt hard om de isotone omstandigheden te handhaven, zodat uw rode bloedcellen in evenwicht blijven, niet krimpen of opzwellen. Onder zeer hypertone omstandigheden krimpen de rode bloedcellen, wat de rode bloedcel kan doden. Sterk hypotone omstandigheden zijn niet beter, omdat de rode bloedcellen kunnen opzwellen totdat ze barsten, wat lysis wordt genoemd.

In een plantencel, die een stijve celwand buiten het celmembraan heeft, zal osmose water naar de cel brengen. cel alleen naar een bepaald punt. De plant bewaart dit water in zijn centrale vacuole. De interne druk van de plant, de zogenaamde turgor-druk, voorkomt dat er te veel water de cel in komt voor opslag in de vacuole. Weet je nog die plant die je water moest geven? Het verwelkt zonder voldoende water te geven omdat de plant de turgordruk verliest.