Većina ljudi zna da biljkama treba voda da bi ostale na životu, ali otkrivanje koliko često ih treba zalijevati može biti nezgodno i za botaničare i za ljubitelje biljaka. Jednostavan trik je obilježavanje kalendara kada zalijevate biljku, a zatim pričekajte dok ne počne uvenuti da biste izračunali koliko treba čekati između zalijevanja. Idealno vrijeme je neposredno prije nego što biljka uvene.
Znanost koja stoji iza toga zašto ovo djeluje? Stanične membrane i osmoza.
Sve stanice trebaju kretati molekule u i iz stanice. Neki od mehanizama koji to postižu zahtijevaju da stanica koristi energiju, poput postavljanja pumpi u staničnoj membrani za transport molekula.
Difuzija je način da se neke molekule besplatno prebace kroz membranu - od područja veće koncentracije otopljenih tvari do niže koncentracije - bez potrebe da stanica troši dragocjenu energiju. Osmoza je slična difuziji, ali umjesto da pomiče molekule ili otopljenu tvar, ona pomiče otapalo, a to je čista voda.
Proces osmoze
Polupropusne membrane, poput onih pronađenih u
životinjske i biljne stanice, odvojite unutrašnjost stanice od onoga što je izvan stanice. Proces osmoze pomiče molekule vode preko polupropusna membrana kada postoji gradijent koncentracije takav da na svakoj strani biološke membrane postoje različite koncentracije otopljene tvari.Osmotski tlak jednostavno će premještati molekule vode preko membrane dok otopljena tvar (molekula otopljena u vodi) ne postigne ravnotežu. U ovom trenutku, količina otopljene tvari i otapala (vode) jednake su sa svake strane membrane.
Na primjer, razmotrite otopinu slane vode u kojoj se sol otapa u vodi preko membrane. Ako je na jednoj strani membrane veća koncentracija soli, voda se pomiče iz manje slana strana preko membrane do slanije strane dok obje strane membrane nisu jednako slane.
Tri vrste primjera osmoze
Proces osmoze može uzrokovati smanjenje ili širenje stanica (ili ostajanje nepromijenjenim) kretanjem molekula vode. Osmoza različito utječe na stanice, ovisno o vrsti otopine o kojoj je riječ.
U slučaju a hipertonična otopina, više je otopljene tvari izvan stanice nego unutar stanice. Da bismo to izjednačili, molekule vode napustite stanicu, krećući se prema strani membrane s većom koncentracijom otopljene tvari. Ovaj gubitak vode uzrokuje smanjenje stanice.
Ako je rješenje a hipotonično rješenje, unutar stanice ima više otopljene tvari nego izvan stanice. Da bi pronašli ravnotežu, molekule vode premještaju se u stanicu, zbog čega se stanica širi kako se povećava volumen vode unutar stanice.
An izotonična otopina ima jednaku količinu otopljene tvari na obje strane stanične membrane, pa je ta stanica već u ravnoteži. Ostat će stabilna, niti će se smanjivati niti oteknuti.
Kako osmoza utječe na stanice
Dobar model za razumijevanje kako proces osmoze utječe na ljudske stanice je crvena krvna stanica. Tijelo naporno radi na održavanju izotonični uvjeti tako da vaše crvene krvne stanice ostanu u ravnoteži, niti se smanjuju niti oteknu.
U izrazito hipertonskim uvjetima crvene krvne stanice se smanjuju, što može ubiti crvene krvne stanice. Visoko hipotonični uvjeti nisu ništa bolji jer crvene krvne stanice mogu bubriti dok ne puknu, što se naziva liza.
U biljnoj ćeliji, koja ima krutu stanične stijenke izvan stanične membrane, osmoza će uvlačiti vodu u stanicu samo do određene točke. Biljka ovu vodu čuva u svojoj središnjoj vakuoli. Unutarnji tlak biljke, tzv tlak turgora, sprečava ulazak previše vode u ćeliju radi skladištenja u vakuoli.
Sjećate se one biljke koju ste trebali zalijevati? Vene bez dovoljno zalijevanja jer biljka gubi tlak turgora.