osmoză

Imaginați-vă că aveți o ceașcă care are 100 ml apă și adăugați 15g de zahăr de masă în apă. Zahărul se dizolvă și amestecul care este acum în ceașcă este alcătuit dintr-un solut (zahărul) care este dizolvat în solvent (apa). Amestecul unui solut într-un solvent se numește asoluție.

Imaginați-vă acum că aveți oa doua ceașcă cu 100 ml de apă și adăugați 45 de grame de zahăr de masă în apă. La fel ca prima ceașcă, zahărul este solutul, iar apa este solventul. Dar acum aveți două amestecuri de concentrații diferite de solut. În compararea a două soluții de concentrație inegală de solut, soluția cu concentrația mai mare de solut este hipertonică, iar soluția cu concentrația mai mică de solut este hipotonică. Soluțiile cu concentrație egală de solut sunt izotonice. Prima soluție de zahăr este hipotonică la a doua soluție. A doua soluție de zahăr este hipertonică la prima.

Acum adăugați cele două soluții la un pahar care a fost împărțit de o membrană permeabilă selectiv, cu pori care sunt prea mici pentru ca moleculele de zahăr să treacă, dar sunt suficient de mari pentru ca moleculele de apă să treacă. Soluția hipertonică se află pe o parte a membranei și soluția hipotonică pe cealaltă. Soluția hipertonică are o concentrație mai mică de apă decât soluția hipotonică, deci un gradient de concentrație de apă există acum pe membrană. Moleculele de apă se vor deplasa din partea concentrației mai mari de apă în partea concentrației mai mici până când ambele soluții sunt izotonice. În acest moment, se ajunge la echilibru.

osmoza este difuzia moleculelor de apă pe o membrană permeabilă selectiv dintr-o zonă de concentrație mai mare într-o zonă de concentrație mai mică. Apa intră și iese din celule prin osmoză. Dacă o celulă se află într-o soluție hipertonică, soluția are o concentrație de apă mai mică decât citosolul celular, iar apa se deplasează din celulă până când ambele soluții sunt izotonice. Celulele plasate într-o soluție hipotonică vor lua apă peste membrana lor până când atât soluția externă, cât și citosolul sunt izotonice.

o celulă care nu are un perete celular rigid, cum ar fi o celulă roșie din sânge, se va umfla și se va Liza (izbucni) atunci când este plasată într-o soluție hipotonică. Celulele cu un perete celular se vor umfla atunci când sunt plasate într-o soluție hipotonică, dar odată ce celula este turgidă (fermă), peretele celular dur împiedică pătrunderea apei în celulă. Atunci când este plasată într-o soluție hipertonică, o celulă fără perete celular va pierde apă în mediul înconjurător, se va micșora și probabil va muri. Într-o soluție hipertonică, o celulă cu perete celular va pierde și apă. Membrana plasmatică se îndepărtează de peretele celular pe măsură ce se micșorează, un proces numit plasmoliză. Celulele animale tind să se descurce cel mai bine într-un mediu izotonic, celulele vegetale tind să se descurce cel mai bine într-un mediu hipotonic. Acest lucru este demonstrat înfigura de mai jos.

cu excepția cazului în care o celulă animală (cum ar fi celula roșie din panoul superior) are o adaptare care îi permite să modifice absorbția osmotică a apei, va pierde prea multă apă și se va usca într-un mediu hipertonic. Dacă sunt plasate într-o soluție hipotonică, moleculele de apă vor intra în celulă, determinând-o să se umfle și să explodeze. Celulele vegetale (panoul de jos) devin plasmolizate într-o soluție hipertonică, dar tind să se descurce cel mai bine într-un mediu hipotonic. Apa este stocată în vacuolul central al celulei vegetale.