Већина људи зна да биљкама треба вода да би остале живе, али откривање колико често је заливање може бити незгодно како за ботаничаре, тако и за љубитеље биљака. Једноставан трик је обележавање календара када заливате биљку, а затим сачекајте док не почне увенути да бисте израчунали колико дуго треба чекати између заливања. Идеално време је непосредно пре него што биљка увене.
Наука која стоји иза чега ово делује? Ћелијске мембране и осмоза.
Све ћелије треба да премештају молекуле у ћелију и из ње. Неки од механизама за постизање овог захтева да ћелија користи енергију, попут постављања пумпи у ћелијској мембрани за транспорт молекула.
Дифузија је начин да се неки молекули бесплатно пребаце преко мембране - из подручја веће концентрације растворених супстанци у нижу концентрацију - без потребе да ћелија троши драгоцену енергију. Осмоза је слична дифузији, али уместо да помера молекуле или растворену супстанцу, помера растварач, а то је чиста вода.
Процес осмозе
Полупропусне мембране, попут оних пронађених у
животињске и биљне ћелије, одвојите унутрашњост ћелије од онога што је изван ћелије. Процес осмозе помера молекуле воде преко полупропустљиву мембрану када постоји градијент концентрације такав да на свакој страни биолошке мембране постоје различите концентрације растворене супстанце.Осмотски притисак једноставно ће померати молекуле воде преко мембране док растворена супстанца (молекул растворен у води) не постигне равнотежу. У овом тренутку, количина растворене супстанце и растварача (воде) су једнаке на свакој страни мембране.
На пример, размотрите раствор слане воде где се сол раствара у води преко мембране. Ако је на једној страни мембране већа концентрација соли, вода се помера из мање слана страна преко мембране до сланије стране док обе стране мембране нису подједнако слане.
Три врсте примера осмозе
Процес осмозе може проузроковати смањење или ширење ћелија (или задржавање исте) кретањем молекула воде. Осмоза различито утиче на ћелије у зависности од врсте раствора о коме је реч.
У случају а хипертонично решење, има више раствореног средства ван ћелије него унутар ћелије. Да би се ово изједначило, молекули воде напустите ћелију, крећући се према страни мембране са већом концентрацијом растворених супстанци. Овај губитак воде доводи до смањења ћелије.
Ако је решење а хипотонично решење, има више раствореног средства у ћелији него изван ћелије. Да би пронашли равнотежу, молекули воде се крећу у ћелију, што доводи до ширења ћелије како се повећава количина воде у ћелији.
Ан изотонични раствор има исту количину растворене супстанце на обе стране ћелијске мембране, тако да је ова ћелија већ у равнотежи. Остаће стабилна, нити ће се смањивати или отицати.
Како осмоза утиче на ћелије
Добар модел за разумевање како процес осмозе утиче на људске ћелије је црвена крвна зрнца. Тело вредно ради на одржавању изотонични услови тако да ваша црвена крвна зрнца остану у равнотежи, ни смањујући се ни отицање.
У изузетно хипертоничним условима, црвене крвне ћелије се смањују, што може убити црвене крвне ћелије. Високо хипотонични услови нису ништа бољи јер црвене крвне ћелије могу да набрекну док не пукну, што се назива лиза.
У биљној ћелији, која има круту Ћелијски зид изван ћелијске мембране, осмоза ће повући воду у ћелију само до одређене тачке. Биљка чува ову воду у својој централној вакуоли. Унутрашњи притисак биљке, тзв притисак тургора, спречава улазак превише воде у ћелију ради складиштења у вакуоли.
Сећате се оне биљке коју сте требали да заливате? Вене без довољно заливања, јер биљка губи притисак тургора.