Защо когато купувате прясна чушка, тя е хрупкава и въпреки това няколко дни по-късно става мека? Какво кара растението да увяхва, когато забравите да го поливате? Тези трансформации са свързани със загубата на вода. Движението на водата е много важно в растителните клетки (и животинските клетки). Дифузията на водата се нарича осмоза.
Какво е осмоза?
Осмозата е дифузия на вода през полупропусклива мембрана. Водата тече надолу по градиент на концентрация и към зона, която има по-висока концентрация на разтворено вещество.
Например, ако имаше две области, свързани с мембрана, и едната (A) съдържаше повече разтворено вещество от другата (B), тогава водата щеше да тече от B към A.
Тоничност срещу Осмоларност
Извиква се способността на разтвора да кара водата да се движи тоничност. Тоничността на разтвора е свързана с неговата осмоларност, което е общата концентрация на разтвореното вещество.
Разтвор с по-ниска концентрация на разтворено вещество има по-ниска осмоларност от този, който съдържа по-висока концентрация на разтворено вещество. Винаги, когато два разтвора са разделени от полупропусклива мембрана, която е пропусклива за вода, но не за да се разтвори, водата винаги ще се движи от страната с ниска осмоларност към страната с по-висока осмоларност.
Видове тоничност
Има три термина, използвани за описание на тоничността при сравняване на два разтвора, разделени с мембрана: хипотоничен, хипертоничен и изотоничен.
В разгледания по-горе пример регион А е хипертонична към област B, тъй като област A има по-висока осмоларност. Регион Б, от друга страна, е хипотонична до район А. Тоничността може да се каже само по отношение на друг регион. Само по себе си решението не може да има тоничност.
Изотоничният просто се отнася до две области, разделени от мембрана, които имат еднаква осмоларност.
Тоничност и клетки
Досега тоничността е обсъждана само по отношение на две области, съдържащи разтворено вещество, които са свързани с полупропусклива мембрана, но тоничността и движението на водата са много важни за клетките. Вместо две области, разделени от мембрана, можете да си представите клетка, която е поставена в течност. Има два региона: един вътре в клетката и един извън клетката. Течността извън клетката се нарича извънклетъчна течност.
Животински клетки
Какво се случва, когато поставите животинска клетка в хипотоничен разтвор?
- Не забравяйте, че водата се движи от област с ниска осмоларност към област с висока осмоларност. В този случай, тъй като извънклетъчната течност има нисък осмоларитет, водата ще се втурне в клетката. След това клетката ще се разшири и в крайна сметка ще се лизира или спука.
Какво се случва, когато поставите животинска клетка в хипертоничен разтвор?
- В този случай водата ще напусне клетката, тъй като клетката има по-нисък осмоларитет от извънклетъчната течност. В резултат на това клетката ще се свие в това, което се нарича плазмолиза.
Какво се случва, когато поставите животинска клетка в изотоничен разтвор?
- Осмоларността на двете течности е равна. Като такава, въпреки че водата се дифузира навън и навън, няма нетна промяна в обема на клетката.
Растителни клетки
Какво се случва, когато поставите растителна клетка в хипотоничен разтвор?
- Водата се движи от област с ниска осмоларност (извънклетъчна течност) до област с висока осмоларност (вътре в клетката). След това клетката ще се разшири. За разлика от животинската клетка, растителната клетка не се пука. Това е така, защото растителните клетки имат твърда клетъчна стена около плазмената мембрана. При набъбване с вода те се втвърдяват.
- Хипотоничните разтвори поддържат зеленчуците като чушки чушки.
Какво се случва, когато поставите растителна клетка в хипертоничен разтвор?
- Водата ще напусне клетката, тъй като клетката има по-нисък осмоларитет от извънклетъчната течност. В резултат на това клетката ще се свие.
Какво се случва, когато поставите растителна клетка в изотоничен разтвор?
- Осмоларността на двете течности е равна. Въпреки че водата се разпространява навън и навън, няма нетна промяна в обема на клетката.