Zašto kad kupite svježu papriku svježa, a nekoliko dana kasnije postane mekana? Zbog čega biljka uvene kad zaboravite zalijevati? Te su transformacije povezane s gubitkom vode. Kretanje vode vrlo je važno u biljnim stanicama (i životinjskim stanicama). Difuzija vode se naziva osmoza.
Što je osmoza?
Osmoza je difuzija vode kroz polupropusnu membranu. Voda teče niz gradijent koncentracije prema području koje ima veću koncentraciju otopljene tvari.
Na primjer, ako su postojala dva područja povezana membranom, a jedno (A) je sadržavalo više otopljene tvari od drugog (B), tada bi voda tekla iz B u A.
Toničnost vs. Osmolarnost
Zove se sposobnost otopine da pokreće vodu toničnost. Toničnost rješenja povezana je s njezinom osmolarnost, što je ukupna koncentracija otopljene tvari.
Otopina s nižom koncentracijom otopljene tvari ima nižu osmolarnost od one koja sadrži veću koncentraciju otopljene tvari. Kad god su dvije otopine odvojene polupropusnom membranom koja je propusna za vodu, ali ne da se otopi, voda će se uvijek pomicati sa strane s niskom osmolarnošću na stranu s višom osmolarnost.
Vrste toničnosti
Tri su pojma koja se koriste za opis toničnosti kada se uspoređuju dvije otopine odvojene membranom: hipotonična, hipertonična i izotonična.
U gore razmatranom primjeru, regija A je hipertonična u regiju B jer regija A ima veću osmolarnost. S druge strane, regija B je hipotonična u regiju A. Toničnost se može reći samo u odnosu na drugu regiju. Rješenje samo po sebi ne može imati toničnost.
Izotonični se jednostavno odnosi na dva područja odvojena membranom koja imaju jednaku osmolarnost.
Toničnost i stanice
Do sada se o toničnosti govorilo samo u pogledu dva područja koja sadrže otopljenu tvar koja su povezana polupropusnom membranom, no toničnost i kretanje vode vrlo su važni za stanice. Umjesto dvije regije podijeljene membranom, možete zamisliti stanicu koja se nalazi u tekućini. Postoje dvije regije: jedna unutar stanice i jedna izvan stanice. Tekućina izvan stanice naziva se izvanstanična tekućina.
Životinjske stanice
Što se događa kada životinjsku stanicu smjestite u hipotoničnu otopinu?
- Zapamtite, voda se kreće iz područja niske osmolarnosti u područje visoke osmolarnosti. U ovom slučaju, budući da izvanstanična tekućina ima malu osmolarnost, voda bi naletjela u stanicu. Stanica bi se tada proširila i na kraju lizirala ili pukla.
Što se događa kada životinjsku stanicu smjestite u hipertoničnu otopinu?
- U tom će slučaju voda napustiti stanicu jer stanica ima niži osmolaritet od izvanstanične tekućine. Kao rezultat, stanica bi se smanjila u onome što se naziva plazmolizom.
Što se događa kada životinjsku stanicu smjestite u izotoničnu otopinu?
- Osmolarnost obje tekućine je jednaka. Kao takav, iako voda difuzira i odlazi, nema neto promjene u volumenu stanice.
Biljne stanice
Što se događa kada biljnu stanicu smjestite u hipotoničnu otopinu?
- Voda se kreće iz područja niske osmolarnosti (izvanstanična tekućina) u područje visoke osmolarnosti (unutar stanice). Stanica bi se tada proširila. Za razliku od životinjske stanice, biljna stanica ne puca. To je zato što biljne stanice imaju krutu staničnu stijenku oko plazmatske membrane. Nakon bubrenja vodom postaju turgizirani.
- Hipotonične otopine drže povrće poput paprike paprike oštrim.
Što se događa kada biljnu stanicu smjestite u hipertoničnu otopinu?
- Voda će napustiti stanicu jer stanica ima niži osmolarnost od izvanstanične tekućine. Kao rezultat, stanica bi se smanjila.
Što se događa kada biljnu stanicu smjestite u izotoničnu otopinu?
- Osmolarnost obje tekućine je jednaka. Iako se voda difuzira i izlazi, nema neto promjene u volumenu stanice.