Osmotische lysis is het barsten van een cel, ook wel een "celexplosie" of "cytolyse" genoemd, vanwege een overvloed aan vloeistof. Het celmembraan is niet groot genoeg om de overtollige vloeistof op te nemen, waardoor het membraan openbreekt of lyseert.
Het handhaven van een osmotisch evenwicht is een zeer basale maar zeer belangrijke functie van de celmembraan om cytolyse te voorkomen. De meeste dingen die cellen doen, zijn afhankelijk van de stroom van bepaalde ionen in en uit de cel.
Cel structuur
Cellen zijn de functionele basiseenheid van het lichaam en van het leven. Alle weefsels zijn ervan gemaakt, dus de functies van alle weefsels hangen ervan af. Eukaryotische cellen bevatten een kern die DNA bevat. Deze kern is omgeven door een vloeistof die cytoplasma wordt genoemd.
De cytoplasma is een vloeistof en bevat vaak opgeloste eiwitten en suikers. Het bevat ook de mitochondriën van de cel, die de cel de energie geven die nodig is om te functioneren. Er zijn ook andere belangrijke structuren in het cytoplasma, met name veel gespecialiseerde membraangebonden organellen. Dit alles wordt ingesloten door het celmembraan.
Celmembranen
Het membraan van de cel is een "fosfolipide dubbellaag". Zoals de naam al aangeeft, bestaat het membraan uit twee lagen moleculen, genaamd fosfolipiden. De vorm van een fosfolipide is vergelijkbaar met de vorm van een kikkervisje, waarbij de kop het deel is van het molecuul dat bevat een fosforgroep die kan interageren met water, en de staart is een vetzuurketen die niet kan interageren met water.
De fosfolipiden in het celmembraan staan van staart tot staart, zodat zowel het buitenoppervlak als het binnenste van de cel bekleed is met koppen. De intra-membraanruimte bevat alle vetzuurstaarten.
Celmembranen zijn "selectief permeabel", wat betekent dat sommige stoffen de cel in en uit kunnen bewegen, terwijl andere dat niet kunnen. Grote eiwitten en geladen deeltjes of ionen hebben meestal de hulp van een membraangebonden eiwitkanaal of ionenpomp nodig om te passeren.
Oplossingen
Om osmose en osmotische lysis te begrijpen, is het eerst nodig om te begrijpen waaruit een oplossing bestaat. Als bijvoorbeeld een eetlepel zout in een kopje water wordt gemengd, zal het zout oplossen en een zoutwateroplossing vormen.
Het ding dat in de oplossing wordt opgelost, is de opgeloste stof (zout in dit geval) terwijl het "ding" dat het oplossen doet het oplosmiddel is (in dit geval water). De lichamen van levende wezens zitten vol met oplossingen met een oplosmiddel op waterbasis. De opgeloste stoffen zijn suikers, eiwitten en zouten.
Osmose
Osmose verwijst naar de beweging van water van een gebied met een lage concentratie aan opgeloste stoffen naar een gebied met een hoge concentratie aan opgeloste stoffen in een poging om het verschil gelijk te maken. Als een cel een hoge concentratie aan suikers en eiwitten in zijn cytoplasma bevat ten opzichte van de extracellulaire vloeistof, dan treedt osmose op.
Dat wil zeggen, watermoleculen uit de extracellulaire vloeistof zullen de cel in gaan om de opgeloste stofconcentratie in het cytoplasma te verdunnen.
Maar het membraan van de cel kan mogelijk niet al het extra volume van het binnenkomende water vasthouden. Wanneer dit gebeurt, zal het membraan barsten en een celexplosie veroorzaken. Het barsten van een celmembraan wordt "lysis" genoemd.
Het tegenovergestelde van een celexplosie: crenatie
Het is belangrijk op te merken dat osmose zowel binnen als buiten de cel werkt. Dus als de extracellulaire vloeistof een overmatige hoeveelheid zouten en suikers bevat in verhouding tot het cytoplasma van de cel, zal water van het cytoplasma naar de extracellulaire vloeistof bewegen om opgeloste stof gelijk te maken concentratie.
Het resultaat is een cel die volume heeft verloren, zoals een ballon die lucht heeft verloren. De cel zal verschrompelen, een proces dat 'crenatie' wordt genoemd.