osmose

Forestil dig, at du har en kop, der har 100 ml vand, og du tilsætter 15 g bordsukker til vandet. Sukkeret opløses, og blandingen, der nu er i koppen, består af et opløst stof (sukkeret), der opløses i opløsningsmidlet (vandet). Blandingen af et opløst stof i et opløsningsmiddel kaldes somopløsning.

Forestil dig nu, at du har en anden kop med 100 ml vand, og du tilføjer 45 gram bordsukker til vandet. Ligesom den første kop er sukkeret det opløste stof, og vandet er opløsningsmidlet. Men nu har du to blandinger af forskellige opløste koncentrationer. Ved sammenligning af to opløsninger med ulige opløste koncentration er opløsningen med den højere opløste koncentration hypertonisk, og opløsningen med den lavere opløste koncentration er hypotonisk. Opløsninger med samme koncentration af opløst stof er isotoniske. Den første sukkeropløsning er hypotonisk til den anden opløsning. Den anden sukkeropløsning er hypertonisk til den første.

du tilføjer nu de to opløsninger til et bægerglas, der er opdelt af en selektivt permeabel membran, med porer, der er for små til, at sukkermolekylerne kan passere igennem, men som er store nok til, at vandmolekylerne kan passere igennem. Den hypertoniske opløsning er på den ene side af membranen og den hypotoniske opløsning på den anden. Den hypertoniske opløsning har en lavere vandkoncentration end den hypotoniske opløsning, så der findes nu en koncentrationsgradient af vand over membranen. Vandmolekyler bevæger sig fra siden af højere vandkoncentration til siden af lavere koncentration, indtil begge opløsninger er isotoniske. På dette tidspunkt opnås ligevægt.

osmose er diffusion af vandmolekyler over en selektivt permeabel membran fra et område med højere koncentration til et område med lavere koncentration. Vand bevæger sig ind og ud af celler ved osmose. Hvis en celle er i en hypertonisk opløsning, har opløsningen en lavere vandkoncentration end cellecytosolen, og vand bevæger sig ud af cellen, indtil begge opløsninger er isotoniske. Celler placeret i en hypotonisk opløsning optager vand over deres membran, indtil både den eksterne opløsning og cytosolen er isotoniske.

en celle, der ikke har en stiv cellevæg, såsom en rød blodlegeme, vil kvælde og lyse (briste), når den placeres i en hypotonisk opløsning. Celler med en cellevæg svulmer op, når de placeres i en hypotonisk opløsning, men når cellen er turgid (fast), forhindrer den hårde cellevæg mere vand i at komme ind i cellen. Når den placeres i en hypertonisk opløsning, vil en celle uden en cellevæg miste vand til miljøet, skrumpe og sandsynligvis dø. I en hypertonisk opløsning mister en celle med en cellevæg også vand. Plasmamembranen trækker sig væk fra cellevæggen, når den krymper, en proces kaldet plasmolyse. Dyreceller har en tendens til at gøre det bedst i et isotonisk miljø, planteceller har en tendens til at gøre det bedst i et hypotonisk miljø. Dette er demonstreret ifigur nedenfor.

medmindre en dyrecelle (såsom den røde blodlegeme i toppanelet) har en tilpasning, der gør det muligt at ændre den osmotiske optagelse af vand, vil den miste for meget vand og skrumpe op i et hypertonisk miljø. Hvis de placeres i en hypotonisk opløsning, kommer vandmolekyler ind i cellen, hvilket får den til at svulme op og sprænge. Planteceller (Bundpanel) bliver plasmolyseret i en hypertonisk opløsning, men har tendens til at gøre det bedst i et hypotonisk miljø. Vand opbevares i plantecellens centrale vakuol.