מה קורה לתאי צמחים ובעלי חיים כאשר הם ממוקמים בסביבות היפרטוניות, היפוטוניות ואיזוטוניות?

מדוע שכאשר קונים פלפל אנגלי טרי הוא פריך, ובכל זאת כעבור כמה ימים הוא נהיה רך? מה גורם לצמח לנבול כשאתה שוכח להשקות אותו? התמורות הללו קשורות לאובדן מים. תנועת המים חשובה מאוד בתאי הצמח (ובתאי החי). התפשטות המים נקראת סְפִיגָה.

אוסמוזה היא דיפוזיה של מים על פני קרום חדיר למחצה. מים זורמים במורד שיפוע ריכוז ולעבר אזור בעל ריכוז מומס גבוה יותר.

לדוגמא, אם היו שני אזורים המחוברים באמצעות קרום, ואחד (A) הכיל מומס יותר מהשני (B), אז המים היו זורמים מ- B ל- A.

קוראים ליכולת של פתרון לגרום למים לנוע טוניות. טוניותו של פתרון קשורה אליו אוסמולריות, שהוא הריכוז הכולל של המומס.

לתמיסה עם ריכוז מומס נמוך יותר יש אוסמולריות נמוכה יותר מכזו שמכילה ריכוז גבוה יותר של מומס. בכל פעם ששני פתרונות מופרדים על ידי קרום חדיר למחצה החודר למים אך לא כדי להמיס, מים תמיד יעברו מהצד עם אוסמולריות נמוכה לצד עם גבוה יותר אוסמולריות.

ישנם שלושה מונחים המשמשים לתיאור טונוסיות בהשוואה בין שני פתרונות המופרדים על ידי קרום: היפוטוני, היפרטוני ואיזוטוני.

בדוגמה שנדונה לעיל, אזור A הוא

איזוטוני פשוט מתייחס לשני אזורים המופרדים על ידי קרום בעל אותה אוסמולריות.

עד כה, טוניקות נדונה רק במונחים של שני אזורים המכילים מומס המחוברים על ידי קרום חדיר למחצה, אך טוניקות ותנועת המים חשובים מאוד לתאים. במקום שני אזורים המחולקים על ידי קרום, אתה יכול לדמיין תא שמונח בנוזל. ישנם שני אזורים: אחד בתוך התא ואחד מחוץ לתא. הנוזל שמחוץ לתא נקרא הנוזל החוץ-תאי.

תאי בעלי חיים

מה קורה כשממקמים תא חיה בתמיסה היפוטונית?

• זכרו, מים עוברים מאזור של אוסמולריות נמוכה לאזור של אוסמולריות גבוהה. במקרה זה, מכיוון שלנוזל החוץ תאי יש אוסמולריות נמוכה, המים יזרמו לתא. לאחר מכן התא היה מתרחב ובסופו של דבר מבהיר או מתפוצץ.

מה קורה כשממקמים תא חיה בתמיסה היפרטונית?

• במקרה זה, מים יעזבו את התא מאחר והתא הוא בעל אוסמולריות נמוכה יותר מהנוזל החוץ תאי. כתוצאה מכך התא יתכווץ במה שמכונה פלסמוליזה.

מה קורה כשממקמים תא חיה בתמיסה איזוטונית?

• אוסמולריות של שני הנוזלים שווה. ככאלה, אף על פי שהמים מתפזרים פנימה והחוצה, אין שינוי נקי בנפח התא.

תאי צמחים

מה קורה כשממקמים תא צמחי בתמיסה היפוטונית?

• המים עוברים מאזור של אוסמולריות נמוכה (נוזל חוץ-תאי) לאזור של אוסמולריות גבוהה (בתוך התא). לאחר מכן התא יתרחב. בניגוד לתא בעלי חיים, תא הצמח אינו מתפוצץ. הסיבה לכך היא שלתאי הצמח יש קיר תא קשיח סביב קרום הפלזמה. עם נפיחות במים הם הופכים לחמוצים.

• פתרונות היפוטוניים שומרים על פריכות של ירקות כמו פלפלים.

מה קורה כשממקמים תא צמחי בתמיסה היפרטונית?

• מים יעזבו את התא מאחר והתא הוא בעל אוסמולריות נמוכה יותר מהנוזל החוץ תאי. כתוצאה מכך התא יתכווץ.

מה קורה כשממקמים תא צמחי בתמיסה איזוטונית?

• אוסמולריות של שני הנוזלים שווה. אף על פי שהמים מתפזרים פנימה והחוצה אין שינוי נטו בנפח התא.