5.7

Osmoza

160.9K views00:47 min

Osmosis is the movement of water across a semipermeable membrane, such as a cell membrane, from an area of lower dissolved solute concentration to an area of higher dissolved solute concentration.

The dissolved solutes cannot cross this semipermeable membrane on their own and remain separated, which establishes a concentration gradient across the membrane.

Imagine one liter of a solution. The total number of dissolved particles in it is its osmolarity. As the number of solute particles increases, osmolarity also increases. The same idea applies to biological cells. Osmolarity determines osmotic pressure, the minimum pressure required to prevent net water movement across a semipermeable membrane.

When the solute concentration inside the cell is higher than the concentration outside, an osmotic gradient forms, with relatively more water outside the cell.

As a result, water slowly moves from the region of lower osmolarity to the region of higher osmolarity. Small channel proteins called aquaporins help water move across the membrane much faster. This movement of water continues until osmotic equilibrium is reached.

Overview

Loading...

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Około 60% do 95% masy organizmów żywych przypada na wodę. Dlatego niezwykle istotne jest utrzymanie odpowiedniego bilansu wodnego w komórkach. Osmoza to ruch wody przez półprzepuszczalną błonę, taką jak błona komórkowa. W organizmach żywych woda odgrywa kluczową rolę jako rozpuszczalnik — cząsteczka rozpuszczająca inne cząsteczki.

Dyfuzja kontra osmoza

Zarówno dyfuzja, jak i osmoza są rodzajami transportu pasywnego — transportu komórkowego, który nie wymaga dodatkowej energii. Dyfuzja to transport substancji (substancji rozpuszczonej) rozpuszczonej w cieczy (rozpuszczalniku) z obszaru o większym stężeniu do obszaru o niskim stężeniu. Dyfuzja może również zachodzić przez membranę, jeśli membrana jest przepuszczalna dla tej substancji rozpuszczonej. Błona utrudniająca przepływ określonej substancji rozpuszczonej jest membraną półprzepuszczalną. Podczas gdy półprzepuszczalna membrana zatrzymuje przepływ substancji rozpuszczonej, rozpuszczalnik porusza się swobodnie — jest to proces zwany osmozą.

Mechanizm

Osmoza występuje, gdy po jednej stronie membrany półprzepuszczalnej znajduje się więcej substancji rozpuszczonej niż po drugiej. Stosunek wody do substancji rozpuszczonej nazywa się osmolarnością. Podczas osmozy woda przepływa ze strony o niskiej osmolarności (więcej wody w stosunku do substancji rozpuszczonej) na stronę o wysokiej osmolarności (mniej wody w stosunku do substancji rozpuszczonej), aż osmolarność po obu stronach będzie w przybliżeniu równa. Na przykład do komórki otoczonej półprzepuszczalną membraną napływa woda, jeśli wewnątrz komórki występuje wyższe stężenie substancji rozpuszczonej w porównaniu z jej otoczeniem.

Brak równowagi osmotycznej w komórkach

Kiedy równowaga osmotyczna zostaje zakłócona, komórki mogą się rozszerzać lub kurczyć. Podstawowe mechanizmy braku równowagi osmotycznej i zapobiegania niebezpiecznym skutkom omówiono szczegółowo w kolejnych rozdziałach.

Transcript