5.4: Осмос

Приблизительно от 60% до 95% веса живых организмов приходится на воду. Поэтому поддержание соответствующего водного баланса в клетках имеет первостепенное значение. Осмос – это движение воды через полупроницаемую мембрану, такую как плазменная мембрана клетки. В живых организмах вода играет решающую роль растворителя – молекулы, которая растворяет другие молекулы.

Диффузия против осмоса

Диффузия и осмос являются видами пассивного транспорта – клеточного транспорта, который не требует дополнительной энергии. Диффузия – это транспортировка вещества (растворимого), растворенного в жидкости (растворителе) из области высокой концентрации в область низкой концентрации. Диффузия может также произойти через мембрану, если мембрана проницаема для этого раствора. Мембрана, которая препятствует прохождению определенной раствора, является полупроницаемой мембраной. В то время как полупроницаемая мембрана останавливает поток растворимого вещества, растворитель свободно перемещается – процесс, называемый осмосом.

Механизм

Осмос возникает, когда есть больше растворимого вещества на одной стороне полупроницаемой мембраны, чем на другой. Соотношение воды к раствору называется осмолярностью. Во время осмоса вода течет со стороны с низкой осмолярностью (больше воды по отношению к раствору) в сторону с высокой осмолярностью (меньше воды по отношению к раствору) до тех пор, пока осмолярность с обеих сторон не будет примерно равна. Например, клетка, окруженная полупроницаемой мембраной, пропускает воду внутрь, если есть более высокая концентрация раствора внутри клетки по сравнению с внешней.

Осмотический дисбаланс в клетках

Всякий раз, когда осмотический баланс нарушается, клетки могут расширяться или сокращаться. Основные механизмы осмотического дисбаланса и предотвращения опасных исходов дополнительно обсуждаются в последующих разделах.

Осмос движение исключительно воды через полупроницаемую мембрану, как в плазменной мембране клетки, в направлении против градиента концентрации. Растворенные в воде вещества не могут пересечь мембрану. Больше растворённого вещества внутри клетки по сравнению с окружением приводит к тому, что в этом случае в клетке будет меньше воды, что создаёт градиент концентрации с большим количеством воды снаружи.

Со временем вода начнёт перемещаться со стороны с более низкой осмолярностью то есть, большему соотношение воды и растворённых веществ, в сторону с более высокой осмолярностью, меньшим отношением воды к солям, пока градиент не выровняется.