Kodėl perkant šviežią papriką ji yra traški, tačiau po kelių dienų ji tampa minkšta? Kas priverčia augalą nykti, kai pamiršite jį laistyti? Šios transformacijos yra susijusios su vandens praradimu. Vandens judėjimas yra labai svarbus augalų ląstelėse (ir gyvūnų ląstelėse). Vadinama vandens difuzija osmosas.
Kas yra osmosas?
Osmosas yra vandens difuzija per puslaidžią membraną. Vanduo teka koncentracijos gradientu ir link srities, kurioje yra didesnė ištirpusių medžiagų koncentracija.
Pvz., Jei membraną sujungtų du regionai, o viename (A) būtų daugiau ištirpusios medžiagos nei kitoje (B), tada vanduo tekėtų iš B į A.
Toniškumas vs. Osmoliškumas
Vadinamas tirpalo gebėjimas priversti vandenį judėti tonusas. Tirpalo tonas yra susijęs su jo osmoliškumas, kuri yra bendra ištirpusios medžiagos koncentracija.
Tirpalo, kuriame yra mažesnė ištirpusios medžiagos koncentracija, osmoliškumas yra mažesnis nei tirpalo, kuriame yra didesnė tirpalo koncentracija. Kai du tirpalai yra atskirti pusiau laidžia membrana, kuri pralaidi vandeniui, bet ne kad ištirptų, vanduo visada judės iš šono su mažu osmoliškumu į tą, kuriame yra didesnis osmoliškumas.
Tonizacijos tipai
Tonusui apibūdinti naudojami trys terminai, lyginant du tirpalus, atskirtus membrana: hipotoninį, hipertoninį ir izotoninį.
Aukščiau aptartame pavyzdyje regionas A yra hipertoninis į B regioną, nes A regione yra didesnis osmoliškumas. Kita vertus, B regionas yra hipotoniškas į A regioną. Toniškumą galima pasakyti tik apie kitą regioną. Atskirai sprendimas negali turėti tonizmo.
Izotoninis paprasčiausiai reiškia du regionus, kuriuos skiria membrana ir kurie turi tą patį osmoliškumą.
Tonizacija ir ląstelės
Iki šiol tonusas buvo aptartas tik kalbant apie dvi sritis, kuriose yra ištirpusios medžiagos, sujungtas pusiau laidžia membrana, tačiau tonusas ir vandens judėjimas ląstelėms yra labai svarbūs. Vietoj dviejų regionų, padalytų iš membranos, galite įsivaizduoti ląstelę, kuri dedama į skystį. Yra du regionai: vienas ląstelės viduje ir kitas ląstelės išorėje. Skystis už ląstelės ribų vadinamas tarpląsteliniu skysčiu.
Gyvūnų ląstelės
Kas atsitiks, kai gyvūnų ląstelę dedate į hipotoninį tirpalą?
- Atminkite, kad vanduo iš mažo osmoliškumo regiono pereina į didelio osmoliškumo regioną. Tokiu atveju, kadangi tarpląstelinis skystis turi mažą osmoliškumą, vanduo patektų į ląstelę. Tada ląstelė išsiplės ir galiausiai lizuos arba sprogs.
Kas atsitiks, kai gyvūnų ląstelę dedate į hipertoninį tirpalą?
- Tokiu atveju vanduo paliks ląstelę, nes ląstelės osmoliškumas yra mažesnis nei tarpląstelinis skystis. Dėl to ląstelė susitrauktų vadinamojoje plazmolizėje.
Kas atsitiks, kai gyvūnų ląstelę dedate į izotoninį tirpalą?
- Abiejų skysčių osmoliškumas yra vienodas. Nors vanduo difunduoja ir išeina, ląstelės tūris grynai nepakinta.
Augalų ląstelės
Kas atsitiks, kai augalų ląstelę įdedate į hipotoninį tirpalą?
- Vanduo juda iš mažo osmoliškumo srities (tarpląstelinis skystis) į didelio osmoliškumo sritį (ląstelės viduje). Tada ląstelė išsiplės. Skirtingai nuo gyvūno ląstelės, augalo ląstelė neplyšta. Taip yra todėl, kad augalų ląstelės turi standžią ląstelių sienelę aplink plazmos membraną. Patinus vandeniui, jie tampa ramus.
- Hipotoniški tirpalai palaiko daržoves, tokias kaip varpinės paprikos.
Kas atsitiks, kai augalų ląstelę dedate į hipertoninį tirpalą?
- Vanduo paliks ląstelę, nes ląstelės osmoliškumas yra mažesnis nei tarpląstelinio skysčio. Dėl to ląstelė susitrauktų.
Kas atsitinka, kai augalų ląstelę dedate į izotoninį tirpalą?
- Abiejų skysčių osmoliškumas yra vienodas. Nors vanduo sklaidosi ir išeina, ląstelės tūris grynai nepakinta.