osmos

Tänk dig att du har en kopp som har 100 ml vatten och du lägger till 15 g bordsocker i vattnet. Sockret löses upp och blandningen som nu finns i koppen består av ett löst ämne (sockret) som löses i lösningsmedlet (vattnet). Blandningen av ett löst ämne i ett lösningsmedel kallas asolution.

Föreställ dig nu att du har en andra kopp med 100 ml vatten, och du lägger till 45 gram bordsocker i vattnet. Precis som den första koppen är sockret löst och vattnet är lösningsmedlet. Men nu har du två blandningar av olika lösta koncentrationer. Vid jämförelse av två lösningar med ojämn lösningskoncentration är lösningen med den högre lösta koncentrationen hypertonisk och lösningen med den lägre lösta koncentrationen är hypotonisk. Lösningar med lika löst koncentration är isotoniska. Den första sockerlösningen är hypotonisk till den andra lösningen. Den andra sockerlösningen är hypertonisk till den första.

du lägger nu till de två lösningarna till en bägare som har delats av ett selektivt permeabelt membran, med porer som är för små för att sockermolekylerna ska passera igenom, men är tillräckligt stora för att vattenmolekylerna ska passera igenom. Den hypertoniska lösningen är på ena sidan av membranet och den hypotoniska lösningen på den andra. Den hypertoniska lösningen har en lägre vattenkoncentration än den hypotoniska lösningen, så en koncentrationsgradient av vatten finns nu över membranet. Vattenmolekyler kommer att röra sig från sidan av högre vattenkoncentration till sidan av lägre koncentration tills båda lösningarna är isotoniska. Vid denna tidpunkt uppnås jämvikt.

osmos är diffusionen av vattenmolekyler över ett selektivt permeabelt membran från ett område med högre koncentration till ett område med lägre koncentration. Vatten rör sig in och ut ur celler genom osmos. Om en cell är i en hypertonisk lösning har lösningen en lägre vattenkoncentration än cellcytosolen, och vatten rör sig ut ur cellen tills båda lösningarna är isotoniska. Celler placerade i en hypotonisk lösning tar in vatten över membranet tills både den externa lösningen och cytosolen är isotoniska.

en cell som inte har en styv cellvägg, såsom en röd blodcell, kommer att svälla och lysa (brista) när den placeras i en hypotonisk lösning. Celler med en cellvägg sväller när de placeras i en hypotonisk lösning, men när cellen är turgid (fast) förhindrar den tuffa cellväggen att mer vatten kommer in i cellen. När den placeras i en hypertonisk lösning kommer en cell utan cellvägg att förlora vatten till miljön, krympa och förmodligen dö. I en hypertonisk lösning kommer en cell med en cellvägg att förlora vatten också. Plasmamembranet drar sig bort från cellväggen när det krymper, en process som kallas plasmolys. Djurceller tenderar att göra bäst i en isotonisk miljö, växtceller tenderar att göra bäst i en hypotonisk miljö. Detta visas ifigur nedan.

Om inte en djurcell (som den röda blodkroppen i den övre panelen) har en anpassning som gör det möjligt att ändra det osmotiska upptaget av vatten, kommer det att förlora för mycket vatten och krympa upp i en hypertonisk miljö. Om den placeras i en hypotonisk lösning kommer vattenmolekyler att komma in i cellen, vilket får den att svälla och brista. Växtceller (Bottenpanel) blir plasmolyserade i en hypertonisk lösning, men tenderar att göra bäst i en hypotonisk miljö. Vatten lagras i växtcellens centrala vakuol.