Osmose

Tenk deg at du har en kopp som har 100 ml vann, og du legger til 15g bordsukker til vannet. Sukkeret oppløses og blandingen som nå er i koppen består av et stoff (sukkeret) som er oppløst i løsningsmidlet (vannet). Blandingen av et løsemiddel i et løsningsmiddel kalles aløsning.

Tenk deg nå at du har en andre kopp med 100 ml vann, og du legger til 45 gram bordsukker til vannet. På samme måte som den første koppen, er sukkeret løsemiddelet, og vannet er løsningsmidlet. Men nå har du to blandinger av forskjellige oppløsningskonsentrasjoner. Ved sammenligning av to løsninger med ulik løsningskonsentrasjon er løsningen med høyere løsningskonsentrasjon hypertonisk, og løsningen med lavere løsningskonsentrasjon er hypotonisk. Løsninger med lik løsningskonsentrasjon er isotoniske. Den første sukkeroppløsningen er hypotonisk til den andre løsningen. Den andre sukkeroppløsningen er hypertonisk til den første.

du legger nå de to løsningene til et beger som er delt av en selektivt permeabel membran, med porer som er for små til at sukkermolekylene kan passere gjennom, men er store nok til at vannmolekylene kan passere gjennom. Den hypertoniske løsningen er på den ene siden av membranen og den hypotoniske løsningen på den andre. Den hypertoniske løsningen har en lavere vannkonsentrasjon enn den hypotoniske løsningen, så en konsentrasjonsgradient av vann eksisterer nå over membranen. Vannmolekyler vil bevege seg fra siden av høyere vannkonsentrasjon til siden av lavere konsentrasjon til begge løsningene er isotoniske. På dette punktet er likevekt nådd.Osmose Er diffusjonen av vannmolekyler over en selektivt permeabel membran fra et område med høyere konsentrasjon til et område med lavere konsentrasjon. Vann beveger seg inn og ut av celler ved osmose. Hvis en celle er i en hypertonisk løsning, har løsningen en lavere vannkonsentrasjon enn cellens cytosol, og vann beveger seg ut av cellen til begge løsningene er isotoniske. Celler plassert i en hypotonisk løsning vil ta i vann over membranen til både den eksterne løsningen og cytosolen er isotoniske.

en celle som ikke har en stiv cellevegg, for eksempel en rød blodcelle, vil svulme og lyse (briste) når den plasseres i en hypotonisk løsning. Celler med en cellevegg vil svulme når de plasseres i en hypotonisk løsning, men når cellen er turgid (fast), forhindrer den tøffe celleveggen at mer vann kommer inn i cellen. Når den plasseres i en hypertonisk løsning, vil en celle uten cellevegg miste vann til miljøet, skrumpe og sannsynligvis dø. I en hypertonisk løsning vil en celle med en cellevegg også miste vann. Plasmamembranen trekker seg bort fra celleveggen når den skrumper, en prosess som kalles plasmolyse. Dyreceller har en tendens til å gjøre det beste i et isotonisk miljø, planteceller har en tendens til å gjøre det beste i et hypotonisk miljø. Dette er demonstrert ifigur nedenfor.

Med Mindre en dyrecelle (som den røde blodcellen i topppanelet) har en tilpasning som gjør det mulig å endre det osmotiske opptaket av vann, vil det miste for mye vann og skrumpe opp i et hypertonisk miljø. Hvis det plasseres i en hypotonisk løsning, kommer vannmolekyler inn i cellen, noe som får det til å svulme og briste. Planteceller (bunnpanel) blir plasmolysert i en hypertonisk løsning, men har en tendens til å gjøre det beste i et hypotonisk miljø. Vann lagres i den sentrale vakuolen av plantecellen.