Hvorfor er det at når du kjøper fersk paprika er den skarp, og likevel blir den noen dager senere myk? Hva får en plante til å visne når du glemmer å vanne den? Disse transformasjonene har å gjøre med tap av vann. Bevegelse av vann er veldig viktig i planteceller (og dyreceller). Diffusjonen av vann kalles osmose.
Hva er osmose?
Osmose er diffusjon av vann over en semipermeabel membran. Vann strømmer ned en konsentrasjonsgradient og mot et område som har en høyere konsentrasjon av løsemiddel.
For eksempel, hvis det var to regioner forbundet med en membran, og en (A) inneholdt mer løsemiddel enn den andre (B), ville vannet strømme fra B til A.
Tonicity vs. Osmolaritet
Evnen til en løsning for å få vann til å bevege seg kalles tonisitet. Tonisiteten til en løsning er relatert til dens osmolaritet, som er den totale konsentrasjonen av løsemiddel.
En løsning med lavere konsentrasjon av oppløst stoff har lavere osmolaritet enn en som inneholder en høyere konsentrasjon av oppløst stoff. Når to løsninger er atskilt med en semipermeabel membran som er permeabel for vann, men ikke for å oppløse, vil vann alltid bevege seg fra siden med lav osmolaritet til siden med høyere osmolaritet.
Typer tonisitet
Det er tre begreper som brukes til å beskrive tonisitet når man sammenligner to løsninger adskilt av en membran: hypotonisk, hypertonisk og isotonisk.
I eksemplet diskutert ovenfor er region A hypertonisk til region B fordi region A har høyere osmolaritet. Region B derimot er hypotonisk til region A. Tonicitet kan bare sies med henvisning til en annen region. På egen hånd kan en løsning ikke ha tonisitet.
Isotonisk refererer ganske enkelt til to regioner atskilt med en membran som har samme osmolaritet.
Tonicitet og celler
Så langt har tonisitet bare blitt diskutert i form av to områder som inneholder løsemiddel som er forbundet med en semipermeabel membran, men tonicitet og bevegelse av vann er veldig viktig for celler. I stedet for to regioner delt av en membran, kan du forestille deg en celle som plasseres i en væske. Det er to regioner: en inne i cellen og en utenfor cellen. Væsken utenfor cellen kalles ekstracellulær væske.
Dyreceller
Hva skjer når du plasserer en dyrecelle i en hypoton løsning?
- Husk at vann beveger seg fra et område med lav osmolaritet til et område med høy osmolaritet. I dette tilfellet, siden ekstracellulær væske har lav osmolaritet, vil vannet strømme inn i cellen. Cellen ville da utvide seg og til slutt lyse eller sprekke.
Hva skjer når du plasserer en dyrecelle i en hypertonisk løsning?
- I dette tilfellet vil vann forlate cellen siden cellen har lavere osmolaritet enn den ekstracellulære væsken. Som et resultat ville cellen krympe i det som kalles plasmolyse.
Hva skjer når du plasserer en dyrecelle i en isoton løsning?
- Osmolariteten til begge væskene er lik. Selv om vann diffunderer inn og ut, er det ingen netto endring i volumet på cellen.
Plant celler
Hva skjer når du plasserer en plantecelle i en hypoton løsning?
- Vannet beveger seg fra et område med lav osmolaritet (ekstracellulær væske) til et område med høy osmolaritet (inne i cellen). Cellen ville da utvide seg. I motsetning til en dyrecelle sprekker ikke plantecellen. Dette er fordi planteceller har en stiv cellevegg rundt plasmamembranen. Ved hevelse med vann blir de tørre.
- Hypotoniske løsninger holder grønnsaker som paprika skarpe.
Hva skjer når du plasserer en plantecelle i en hypertonisk løsning?
- Vann vil forlate cellen siden cellen har lavere osmolaritet enn den ekstracellulære væsken. Som et resultat ville cellen krympe.
Hva skjer når du plasserer en plantecelle i en isoton løsning?
- Osmolariteten til begge væskene er lik. Selv om vann diffunderer inn og ut, er det ingen netto endring i volumet på cellen.