osmose

stel je voor dat je een beker hebt met 100 ml water, en je voegt 15 g tafelsuiker toe aan het water. De suiker lost op en het mengsel dat nu in de beker zit bestaat uit een opgeloste stof (de suiker) die wordt opgelost in het oplosmiddel (het water). Het mengsel van een opgeloste stof in een oplosmiddel wordt asolution genoemd.

stel je nu voor dat je een tweede kopje met 100 ml water hebt, en je voegt 45 gram tafelsuiker toe aan het water. Net als het eerste kopje is de suiker de opgeloste stof, en het water is het oplosmiddel. Maar nu heb je twee mengsels van verschillende opgeloste concentraties. Bij het vergelijken van twee oplossingen van ongelijke opgeloste concentratie is de oplossing met de hogere opgeloste concentratie hypertoon en de oplossing met de lagere opgeloste concentratie hypotoon. Oplossingen van gelijke opgeloste concentratie zijn isotoon. De eerste suikeroplossing is hypotoon ten opzichte van de tweede oplossing. De tweede suikeroplossing is hypertoon tot de eerste.

u voegt nu de twee oplossingen toe aan een bekerglas dat is gedeeld door een selectief doorlaatbaar membraan, met poriën die te klein zijn voor de suikermoleculen om door te gaan, maar groot genoeg zijn voor de watermoleculen om door te gaan. De hypertone oplossing bevindt zich aan de ene kant van het membraan en de hypotone oplossing aan de andere kant. De hypertone oplossing heeft een lagere waterconcentratie dan de hypotone oplossing, dus er bestaat nu een concentratiegradiënt van water over het membraan. Watermoleculen bewegen zich van de kant van de hogere waterconcentratie naar de kant van de lagere concentratie totdat beide oplossingen isotoon zijn. Op dit punt is het evenwicht bereikt.

osmose is de diffusie van watermoleculen over een selectief permeabel membraan van een gebied met een hogere concentratie naar een gebied met een lagere concentratie. Water beweegt in en uit cellen door osmose. Als een cel in een hypertone oplossing zit, heeft de oplossing een lagere waterconcentratie dan de celcytosol, en het water beweegt uit de cel totdat beide oplossingen isotoon zijn. Cellen die in een hypotone oplossing worden geplaatst, nemen water over hun membraan op totdat zowel de externe oplossing als de cytosol isotoon zijn.

een cel die geen stijve celwand heeft, zoals een rode bloedcel, zal opzwellen en lyseren (barsten) wanneer deze in een hypotone oplossing wordt geplaatst. Cellen met een celwand zullen opzwellen wanneer ze in een hypotone oplossing worden geplaatst, maar zodra de cel turgid (stevig) is, voorkomt de taaie celwand dat er meer water in de cel komt. Wanneer geplaatst in een hypertone oplossing, zal een cel zonder celwand water verliezen aan het milieu, verschrompelen, en waarschijnlijk sterven. In een hypertone oplossing verliest een cel met een celwand ook water. Het plasmamembraan trekt weg van de celwand als het verschrompelt, een proces genaamd plasmolyse. Dierlijke cellen hebben de neiging om het beste te doen in een isotone omgeving, plantencellen hebben de neiging om het beste te doen in een hypotone omgeving. Dit wordt hieronder aangetoond.

tenzij een dierlijke cel (zoals de rode bloedcel in het bovenpaneel) een aanpassing heeft die het mogelijk maakt de osmotische opname van water te veranderen, zal deze te veel water verliezen en verschrompelen in een hypertone omgeving. Als ze in een hypotone oplossing worden geplaatst, komen watermoleculen in de cel, waardoor deze opzwelt en barst. Plantencellen (onderste paneel) worden geplasmoliseerd in een hypertone oplossing, maar doen het meestal het beste in een hypotone omgeving. Water wordt opgeslagen in de centrale vacuole van de plantencel.