Определение осмоса
Осмос это тип диффузия что в биологии обычно связано с клетками. Диффузия – это когда молекулы или атомы перемещаются из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией. Осмос – это когда вещество пересекает полупроницаемая мембрана чтобы сбалансировать концентрации другого вещества. В биологии обычно это когда растворитель такие как вода течет в или из клетка в зависимости от концентрации растворенное вещество такой как соль. Осмос происходит спонтанно и без какой-либо энергии со стороны клетки.
Растворители и растворенные вещества
Осмос имеет дело с химическими растворами. Растворы состоят из двух частей: растворителя и растворенного вещества. Когда растворенное вещество растворяется в растворителе, конечный продукт называется решение, Соленая вода является примером решения; соль – это раствор, а вода – растворитель.
Типы решений
В биологии существует три различных типа решений, в которых могут находиться клетки: изотонический, гипотонический, а также гипертонический, Различные типы растворов оказывают различное воздействие на клетки из-за осмоса.
изотонический
изотонический раствор имеет одинаковую концентрацию растворенных веществ как внутри, так и снаружи клетки. Например, говорят, что клетка с той же концентрацией соли внутри нее, что и в окружающей воде / жидкости, находится в изотоническом растворе. В этих условиях нет чистого движения растворителя; в этом случае количество воды, входящей и выходящей из мембраны клетки, равно.
гипотонический
В гипотоническое решение В клетке концентрация растворенных веществ выше, чем вне клетки. Когда это происходит, больше растворителя попадет в клетку, чем покинет ее, чтобы сбалансировать концентрацию растворенного вещества.
гипертонический
гипертонический раствор является противоположностью гипотонического решения; вне клетки больше растворенного вещества, чем внутри нее. В этом типе раствора больше растворителя будет выходить из клетки, чем попадать в него, чтобы снизить концентрацию растворенного вещества вне клетки.
Как осмос влияет на клетки
Влияет на осмос растение и клетки животных по-разному, потому что клетки растений и животных могут переносить различные концентрации воды. В гипотоническом решении, клетка животного наполнит слишком много воды и лизируют или взорваться. Тем не менее, растительным клеткам нужно больше воды, чем животным, и они не лопнут в гипотоническом растворе из-за их толстых клеточных стенок; гипотонические растворы идеально подходят для растительных клеток. Оптимальное условие для животной клетки – это находиться в изотоническом растворе с равным количеством воды и растворенных веществ как внутри, так и снаружи. Когда растительная клетка находится в изотоническом растворе, его клетки больше не напыщенный и полон воды, и листья растения будут опадать. В гипертоническом растворе вода будет вымываться из клеток животных и растений, и клетки будут усыхать (у растений это называется плазмолизом). Вот почему слизняки и улитки высыхают и умирают, когда на них посыпается соль; вода покидает их клетки, чтобы сбалансировать более высокую концентрацию соли вне клеток.
На этой фигуре показано влияние осмоса на красный кровь клетки:
Примеры осмоса
Осмос – это то, как растения способны поглощать воду из почвы. Корни растения имеют более высокую концентрацию растворенного вещества, чем окружающая почва, поэтому вода поступает в корни. У растений защитные клетки также страдают от осмоса. Это клетки на нижней стороне листьев, которые открываются и закрываются, чтобы обеспечить газообмен. Когда клетки растения полны воды, защитные клетки набухают и открывают устьица, маленькие отверстия, которые позволяют растению поглощать углекислый газ и выделять кислород.
Осмос может оказать неблагоприятное воздействие на животных, таких как рыба. Если пресноводную или морскую рыбу поместить в воду, концентрация соли в которой отличается от той, к которой они привыкли, она умрет от попадания слишком большого количества воды в свои клетки или выхода из них. Осмос может влиять и на людей; у человека, зараженного холерой, бактерии перенаселение кишечника, в результате чего кишечник не может поглощать воду. Бактерии фактически обращают поток поглощения, потому что осмос заставляет воду вытекать из кишечных клеток, а не внутрь. Это вызывает сильное обезвоживание и иногда смерть. Более мягкий эффект осмоса – это то, как пальцы становятся черносливыми, когда их помещают в воду на длительный период времени. Они выглядят так в результате вздутия от увеличения воды, поступающей в клетки.
- диффузия – процесс, при котором молекулы перемещаются из областей с высокой концентрацией в области с низкой концентрацией. Осмос является одним из видов диффузии.
- Решение – смесь, состоящая из двух или более веществ, где одно вещество, растворенное вещество, растворяется в другое вещество, растворитель.
- полупроницаемую – также известный как избирательно проницаемый, это означает, что только определенные вещества могут проходить через барьер. Клеточные мембраны полупроницаемы.
- клетка – самая маленькая единица, которая зарабатывает на жизнь организм, Он включает в себя различные различные части, называемые органеллами, которые выполняют такие функции, как хранение генетического материала и производство белков и энергии.
Проверьте свои знания осмоса
1. Когда клетка содержит более низкую концентрацию растворенного вещества, чем окружающий ее растворитель, говорят, что эта клетка находится в каком виде раствора?A. гипертоническийB. гипотоническийC. изотонический
Ответ на вопрос № 1
верно. Когда раствор имеет более высокую концентрацию растворенного вещества, чем окружающая его клетка, раствор является гипертоническим. Когда клетка находится в гипертоническом растворе, осмос заставит воду вытекать из клетки, чтобы сбалансировать концентрацию растворенного вещества по обе стороны от полупроницаемой мембраны. Когда из клетки вытечет слишком много воды, она сморщится.
2. Изотонические условия идеальны для каких клеток?A. Растительные клеткиB. Животные клеткиC. ОбеD. ни
Ответ на вопрос № 2
В верно. В изотонических растворах чистое движение воды внутрь клетки и из нее одинаково, что обеспечивает сбалансированность и нормальное функционирование клетки животного. Растительные клетки лучше себя чувствуют в гипотонических растворах, где их можно максимально наполнить водой.
3. Что происходит с клеткой животного в гипотоническом растворе?A. Эффекта пренебрежимо мало, так как концентрация растворенного вещества на обеих сторонах мембраны одинакова.B. Вода вылетит из клетки, заставив ее сморщиться.C. Вода устремится в камеру, и она станет мутной.D. Вода будет устремляться в клетку, вызывая ее лизис (взрыв).
Ответ на вопрос № 3
D верно. Когда клетка находится в гипотоническом растворе, концентрация растворенного вещества в клетке выше, чем концентрация растворенного вещества в окружающей ее воде. Вода попадет в камеру и может привести к ее взрыву. A описывает изотонический раствор, B описывает гипертонический раствор, а C описывает растительную клетку в гипотоническом растворе.