Lielākā daļa cilvēku zina, ka augiem ir nepieciešams ūdens, lai tie paliktu dzīvi, taču izdomāt, cik bieži tos laistīt, botāniķiem un augu entuziastiem var būt sarežģīti. Viens vienkāršs triks ir atzīmēt kalendāru, kad laista savu augu, un pēc tam pagaidiet, līdz tas sāk vīst, lai aprēķinātu, cik ilgi jāgaida starp laistīšanas sesijām. Ideāls laiks ir tieši pirms iekārta novīst.
Zinātne, kāpēc šī darbojas? Šūnu membrānas un osmoze.
Visām šūnām molekulas jāpārvieto šūnā un ārpus tās. Dažiem mehānismiem, lai to paveiktu, šūnai ir jāizmanto enerģija, piemēram, sūkņu uzstādīšana šūnu membrānā molekulu transportēšanai.
Difūzija ir veids, kā bez maksas pārvietot dažas molekulas pa membrānu - no apgabaliem ar lielāku izšķīdušo vielu koncentrāciju līdz zemākai koncentrācijai - neprasot šūnai tērēt vērtīgu enerģiju. Osmoze ir daudz kas līdzīgs difūzijai, bet tā vietā, lai pārvietotu molekulas vai izšķīdušās vielas, tā pārvieto šķīdinātāju, kas ir tīrs ūdens.
Osmozes process
Puscaurlaidīgas membrānas, piemēram, tās, kas atrodamas
Osmotiskais spiediens vienkārši pārvietos ūdens molekulas pa membrānu, līdz izšķīdušā viela (ūdenī izšķīdinātā molekula) sasniegs līdzsvaru. Šajā brīdī izšķīdušās vielas un šķīdinātāja (ūdens) daudzums ir vienāds katrā membrānas pusē.
Piemēram, ņemiet vērā sālsūdens šķīdumu, kur sāls tiek izšķīdināts ūdenī pāri membrānai. Ja vienā membrānas pusē ir lielāka sāls koncentrācija, ūdens pārvietojas no mazāk sāļā puse pāri membrānai līdz sāļākajai pusei, līdz abas membrānas puses ir vienādi sāļas.
Trīs veidu osmozes piemēri
Osmozes process var izraisīt šūnu saraušanos vai paplašināšanos (vai nemainību) līdz ar ūdens molekulu kustību. Osmoze ietekmē šūnas atšķirīgi atkarībā no attiecīgā šķīduma veida.
Gadījumā, ja hipertonisks risinājums, ārpus šūnas ir vairāk izšķīdušo vielu nekā šūnas iekšpusē. Lai to izlīdzinātu, ūdens molekulas atstājiet šūnu, virzoties uz membrānas pusi ar lielāku izšķīdušās vielas koncentrāciju. Šis ūdens zudums izraisa šūnas saraušanos.
Ja risinājums ir a hipotonisks šķīdums, šūnas iekšpusē ir vairāk izšķīdušo vielu nekā šūnas iekšpusē. Lai atrastu līdzsvaru, ūdens molekulas pārvietojas šūnā, izraisot šūnas paplašināšanos, palielinoties ūdens tilpumam šūnas iekšienē.
An izotoniskais šķīdums abās šūnas membrānas pusēs ir vienāds izšķīdušās vielas daudzums, tāpēc šī šūna jau ir līdzsvarā. Tas paliks stabils, nedz samazināsies, nedz pietūkums.
Kā osmoze ietekmē šūnas
Labs modelis, lai saprastu, kā osmozes process ietekmē cilvēka šūnas, ir sarkanās asins šūnas. Ķermenis strādā daudz, lai to uzturētu izotoniskie apstākļi lai jūsu sarkanās asins šūnas paliktu līdzsvarā, nedz sarūkot, nedz pietūkums.
Ļoti hipertoniskos apstākļos sarkanās asins šūnas samazinās, kas var nogalināt sarkano asins šūnu. Ļoti hipotoniski apstākļi nav labāki, jo sarkanās asins šūnas var uzbriest, līdz tās pārsprāgst, ko sauc lizēšana.
Augu šūnā, kurai ir stingra šūnapvalki ārpus šūnas membrānas osmoze ūdeni ievedīs šūnā tikai līdz noteiktam punktam. Augs uzglabā šo ūdeni savā centrālajā vakuolā. Iekārtas iekšējais spiediens, ko sauc turgora spiediens, novērš pārāk daudz ūdens iekļūšanu šūnā uzglabāšanai vakuolā.
Vai atceraties to augu, kuru jums vajadzēja laistīt? Tas vīst bez pietiekami daudz laistīšanas, jo augs zaudē turgora spiedienu.