Miksi ostat tuoretta paprikaa, se on raikasta ja muutama päivä myöhemmin siitä tulee pehmeää? Mikä saa kasvin kuihtumaan, kun unohdat kastella sitä? Nämä muutokset liittyvät veden menetykseen. Veden liike on erittäin tärkeää kasvisoluissa (ja eläinsoluissa). Veden diffuusiota kutsutaan osmoosi.
Mikä on osmoosi?
Osmoosi on veden diffuusio puoliläpäisevän kalvon läpi. Vesi virtaa pitoisuusgradienttia pitkin kohti aluetta, jolla on suurempi liuenneen aineen pitoisuus.
Esimerkiksi, jos kalvolla on kytketty kaksi aluetta ja yksi (A) sisältää enemmän liuenneita aineita kuin toinen (B), vesi virtaa B: stä A: han.
Tonicity vs. Osmolaarisuus
Liuoksen kykyä saada vesi liikkumaan kutsutaan sävy. Liuoksen tonaalisuus liittyy sen osmolaarisuus, mikä on liuenneen aineen kokonaispitoisuus.
Liuoksella, jolla on alhaisempi liuenneen aineen pitoisuus, osmolaarisuus on pienempi kuin liuenneen aineen pitoisuutta korkeammalla. Aina kun kaksi liuosta erotetaan puoliläpäisevällä kalvolla, joka on vettä läpäisevä, mutta ei liuenneeksi vesi siirtyy aina alhaisen osmolaarisuuden omaavalta puolelta korkeammalle puolelle osmolaarisuus.
Tonicityn tyypit
Tonisisuuden kuvaamiseksi on käytetty kolmea termiä verrattaessa kahta kalvolla erotettua liuosta: hypotoninen, hypertoninen ja isotoninen.
Edellä käsitellyssä esimerkissä alue A on hypertoninen alueelle B, koska alueella A on suurempi osmolaarisuus. Alue B puolestaan on hypotoninen alueelle A. Toonisuus voidaan sanoa vain viittaamalla toiseen alueeseen. Yksinään ratkaisulla ei voi olla sävyä.
Isotoninen viittaa yksinkertaisesti kahteen alueeseen, jotka on erotettu kalvolla ja joilla on sama osmolaarisuus.
Tonicity ja solut
Toistaiseksi tonaalisuudesta on puhuttu vain kahdella alueella, joka sisältää liuenneita aineita ja jotka on yhdistetty puoliläpäisevällä kalvolla, mutta tonaalisuus ja veden liike ovat soluille erittäin tärkeitä. Kahden kalvolla jaetun alueen sijaan voit kuvitella solun, joka on sijoitettu nesteeseen. Alueita on kaksi: yksi solun sisällä ja toinen solun ulkopuolella. Solun ulkopuolella olevaa nestettä kutsutaan solunulkoiseksi nesteeksi.
Eläinsolut
Mitä tapahtuu, kun laitat eläinsolun hypotoniseen liuokseen?
- Muista, että vesi siirtyy matalan osmolaarisuuden alueelta korkean osmolaarisuuden alueelle. Koska solunulkoisella nesteellä on pieni osmolaarisuus, vesi tunkeutuu soluun. Solu laajenisi sitten ja lopulta hajosi tai puhkesi.
Mitä tapahtuu, kun sijoitat eläinsolun hypertoniseen liuokseen?
- Tässä tapauksessa vesi poistuu solusta, koska solulla on pienempi osmolaarisuus kuin solunulkoisella nesteellä. Tämän seurauksena solu kutistuisi plasmolyysissä.
Mitä tapahtuu, kun laitat eläinsolun isotoniseen liuokseen?
- Molempien nesteiden osmolaarisuus on sama. Vaikka vesi diffundoituu sisään ja ulos, solun tilavuudessa ei ole nettomuutosta.
Kasvisolut
Mitä tapahtuu, kun laitat kasvisolun hypotoniseen liuokseen?
- Vesi siirtyy matalan osmolaarisuuden alueelta (solunulkoinen neste) korkean osmolaarisuuden alueelle (solun sisällä). Solu laajenisi sitten. Toisin kuin eläinsolu, kasvisolu ei räjähdä. Tämä johtuu siitä, että kasvisoluilla on jäykkä soluseinä plasmamembraanin ympärillä. Veden turpoamisen jälkeen ne muuttuvat koviksi.
- Hypotoniset ratkaisut pitävät vihannekset, kuten paprikat, raikkaina.
Mitä tapahtuu, kun laitat kasvisolun hypertoniseen liuokseen?
- Vesi poistuu solusta, koska solulla on pienempi osmolaarisuus kuin solunulkoisella nesteellä. Tämän seurauksena solu kutistuisi.
Mitä tapahtuu, kun laitat kasvisolun isotoniseen liuokseen?
- Molempien nesteiden osmolaarisuus on sama. Vaikka vesi diffundoituu sisään ja ulos, solun tilavuudessa ei ole nettomuutosta.