Osmos | rörelsen av lösningsmedelsmolekyler (vätska) genom ett membran
Osmos (/ɒzˈmoʊ.sɪs/) är rörelsen av lösningsmedelsmolekyler (vätska) genom ett membran, från en lösning till en annan, som sker utan yttre kraft.
Lösningsmedlet kommer att flytta sig till den sida som har en högre koncentration av lösningsmedel, eller upplösta partiklar, och därmed en lägre koncentration av lösningsmedel. Detta beror på att membranet är selektivt genomsläppligt: lösningsmedlet kan passera, men inte den lösta substansen. Lösningsmedelsmolekylerna rör sig slumpmässigt, och därför blir koncentrationerna på båda sidor mer lika.
Osmosen kan göras effektiv. Det osmotiska trycket är det yttre tryck som måste tillämpas för att det inte ska ske någon nettorörelse av lösningsmedel genom membranet. Det osmotiska trycket beror på den molära koncentrationen av lösningsmedlet.
Osmos är viktigt i biologiska (levande) system eftersom biologiska membran är halvgenomsläppliga. I allmänhet är dessa membran ogenomträngliga för stora molekyler som joner, proteiner och polysackarider. De är genomsläppliga för opolära eller hydrofoba molekyler som lipider och små molekyler som syre, koldioxid, kväve och kväveoxid. Permeabiliteten beror på löslighet, laddning eller kemi samt storleken på den lösta substansen. Vattenmolekyler färdas genom plasmamembranet, vakuolen eller protoplasten genom att diffundera över fosfolipiddubbelskiktet.
Osmos är det huvudsakliga sättet för vatten att komma in i och ut ur cellerna. Cellens turgatryck upprätthålls till stor del genom osmos över cellmembranet mellan cellens inre och dess omgivning.
Processen med osmos över ett halvgenomsläppligt membran. De blå prickarna representerar partiklar som driver den osmotiska gradienten.
Det här är en bild från en tredimensionell datorsimulering av osmosprocessen. Det blå nätet är ogenomträngligt för de större bollarna, men de mindre bollarna kan ta sig igenom. Alla bollar studsar runt
Hypotonisk, isotonisk och hypertonisk
Lösningar kan ha mer eller mindre lösningsmedel per enhet lösningsmedel. En lösning med mindre mängd kallas hypoton. När de två lösningarna har samma koncentration är de isotoniska. Den med mer är hypertonisk. När den hypotona lösningen befinner sig utanför cellen och den hypertoniska lösningen inuti, blir cellen svullen och förvrängd.
Växtceller i olika miljöer
Effekten av olika lösningar på blodkroppar
Cellmembran
Cellens plasmamembran är halvpermeabelt, vilket innebär att det tillåter vissa molekyler att komma in eller ut. Det släpper igenom små molekyler, men blockerar större molekyler. Membranet har också portar eller portar som släpper igenom vissa makromolekyler. Detta är aktiv transport, som använder energi och är selektiv. Det är djurcellens yttersta hölje som består av proteiner och lipider. Exempel: utbyte av gaser som syre och koldioxid.
Frågor och svar
F: Vad är osmos?
S: Osmos är rörelsen av lösningsmedelsmolekyler (vätska) genom ett membran, från en lösning till en annan, utan yttre kraft. Lösningsmedlet rör sig till den sida med högre koncentration av lösningsmedel och lägre koncentration av lösningsmedel.
F: Hur fungerar osmos?
S: Osmos fungerar eftersom membranet är selektivt genomsläppligt, vilket gör att lösningsmedlet kan passera, men inte lösningsmedlet. Lösningsmedelsmolekylerna rör sig slumpmässigt och därför blir koncentrationerna på båda sidor mer lika. Osmotiskt tryck kan tillämpas så att det inte sker någon nettorörelse av lösningsmedel genom membranet.
F: Vilka faktorer påverkar permeabiliteten i biologiska membran?
S: Permeabiliteten i biologiska membran beror på löslighet, laddning eller kemi samt storleken på lösta ämnen.
F: Hur rör sig vattenmolekyler genom biologiska membran?
S: Vattenmolekyler rör sig genom biologiska membran genom att diffundera över fosfolipiddubbelskiktet.
F: Vilken roll spelar osmos i levande system?
S: I levande system ger osmos ett sätt för vatten att ta sig in i och ut ur cellerna och bidrar till att upprätthålla turgatrycket i cellerna genom att skapa en jämvikt mellan cellens inre och dess omgivning.
F: Hur påverkar den molära koncentrationen det osmotiska trycket?
S: Det osmotiska trycket beror på den molära koncentrationen av lösningsmedlet. Högre koncentrationer kräver ett större externt tryck för att det inte ska ske någon nettorörelse av lösningsmedlet genom membranet.
