Daugelis žmonių žino, kad augalams reikia vandens, kad jie išliktų gyvi, tačiau išsiaiškinti, kaip dažnai juos laistyti, gali būti keblu ir botanikams, ir augalų entuziastams. Vienas paprastas triukas yra pažymėti kalendorių, kai laistote savo augalą, tada palaukite, kol jis pradės nykti, kad apskaičiuotumėte, kiek reikia laukti tarp laistymo seansų. Idealus laikas yra prieš pat augalo nykimą.
Mokslas, kodėl tai veikia? Ląstelių membranos ir osmosas.
Visoms ląstelėms reikia perkelti molekules į ląstelę ir iš jos. Kai kuriems mechanizmams tai pasiekti reikia, kad ląstelė naudotų energiją, pavyzdžiui, nustatant siurblius ląstelės membranoje molekulėms pernešti.
Difuzija yra būdas nemokamai perkelti kai kurias molekules per membraną - iš didesnių tirpiųjų medžiagų koncentracijos sričių į mažesnę - nereikalaujant, kad ląstelė išleistų vertingą energiją. Osmosas yra panašus į difuziją, tačiau vietoj to, kad judintų molekules arba ištirpintą medžiagą, juda tirpiklis, ty grynas vanduo.
Osmoso procesas
Pusiau laidžios membranos, tokios kaip rasta gyvūnų ir augalų ląstelės, atskirkite langelio vidų nuo to, kas yra už ląstelės ribų. Osmoso procesas judina vandens molekules per pusiau laidži membrana kai koncentracijos gradientas yra toks, kad kiekvienoje biologinės membranos pusėje yra skirtingos ištirpusios medžiagos koncentracijos.
Osmoso slėgis paprasčiausiai judins vandens molekules per membraną tol, kol ištirpusi medžiaga (vandenyje ištirpusi molekulė) pasieks pusiausvyrą. Šiuo metu ištirpusios medžiagos ir tirpiklio (vandens) kiekis yra vienodas kiekvienoje membranos pusėje.
Pavyzdžiui, apsvarstykite druskingo vandens tirpalą, kai druska yra ištirpinta vandenyje per membraną. Jei vienoje membranos pusėje yra didesnė druskos koncentracija, vanduo juda iš mažesnio druskinga pusė per membraną į sūresnę pusę, kol abi membranos pusės bus vienodai druskingos.
Trys tipų osmoso pavyzdžiai
Dėl osmoso proceso judant vandens molekulėms ląstelės gali susitraukti arba išsiplėsti (arba išlikti tokios pačios). Osmosas ląsteles veikia skirtingai, priklausomai nuo tiriamo tirpalo tipo.
A atveju hipertoninis sprendimas, ląstelės išorėje yra daugiau nei ląstelės viduje. Norėdami tai išlyginti, vandens molekulės palikti ląstelę, judant link membranos šono, kuriame yra didesnė tirpinio koncentracija. Dėl šio vandens nuostolio ląstelė susitraukia.
Jei sprendimas yra a hipotoninis tirpalasląstelių yra daugiau nei ląstelės viduje. Norint rasti pusiausvyrą, vandens molekulės juda į ląstelę, todėl ląstelė išsiplečia, kai padidėja vandens tūris ląstelės viduje.
An izotoninis tirpalas abiejose ląstelės membranos pusėse yra vienodas tirpinio kiekis, todėl ši ląstelė jau yra pusiausvyroje. Jis išliks stabilus, nei mažės, nei patins.
Kaip osmosas veikia ląsteles
Geras modelis suprasti, kaip osmoso procesas veikia žmogaus ląsteles, yra raudonieji kraujo kūneliai. Kūną sunku išlaikyti izotoninės sąlygos kad raudonieji kraujo kūneliai liktų pusiausvyroje, nei susitrauktų, nei patintų.
Esant labai hipertoninėms sąlygoms, raudonieji kraujo kūneliai susitraukia, o tai gali sunaikinti raudonuosius kraujo kūnelius. Labai hipotoniškos sąlygos nėra geresnės, nes raudonieji kraujo kūneliai gali išbrinkti, kol jie sprogs, o tai vadinama lizės.
Augalo ląstelėje, kuri turi standžią ląstelių sienelės už ląstelės membranos ribų osmosas į ląstelę patrauks vandenį tik iki tam tikro taško. Augalas saugo šį vandenį savo centrinėje vakuolėje. Augalo vidinis slėgis, vadinamas turgoro slėgis, neleidžia per daug vandens patekti į kamerą saugoti vakuolėje.
Pamenate tą augalą, kurio jums reikėjo laistyti? Jis vytina nepakankamai laistydamas, nes augalas praranda turgoro slėgį.