Vad är osmotisk lysis?

Osmotisk lys är sprängning av en cell, aka en "cellexplosion" eller "cytolys", på grund av överflöd av vätska. Cellens membran är inte tillräckligt stort för att rymma överflödig vätska, vilket får membranet att brytas upp eller lysera.

Att upprätthålla en osmotisk balans är en mycket grundläggande men mycket viktig funktion hos cellmembranet för att förhindra cytolys. De flesta saker som celler gör beror på flödet av vissa joner in i och ut ur cellen.

Celler är kroppens och livets grundläggande funktionella enhet. Alla vävnader är gjorda av dem, så funktionerna för alla vävnader beror på dem. Eukaryota celler innehåller en kärna som innehåller DNA. Denna kärna är omgiven av en vätska som kallas cytoplasma.

De cytoplasma är en vätska och innehåller ofta upplösta proteiner och sockerarter. Det innehåller också cellens mitokondrier, vilket ger cellen den energi som behövs för att fungera. Det finns också andra viktiga strukturer i cytoplasman, speciellt många specialiserade membranbundna organeller. Allt detta ingår i cellens membran.

Cellens membran är ett "fosfolipid dubbelskikt". Som namnet antyder består membranet av två skikt av molekyler som kallas fosfolipider. Formen på en fosfolipid liknar formen på en grodyngel, med huvudet som den del av molekylen som har en fosforgrupp som kan interagera med vatten, och svansen är en fettsyrakedja som inte kan interagera med vatten.

Fosfolipiderna i cellmembranet ligger i svans mot svans så att både den yttre ytan och det inre av cellen är fodrad med huvuden. Utrymmet i membranet innehåller alla fettsyrasvansar.

Cellmembran är "selektivt permeabla", vilket innebär att vissa ämnen kan röra sig in och ut ur cellen medan andra inte kan. Stora proteiner och laddade partiklar eller joner kräver vanligtvis hjälp av en membranbunden proteinkanal eller jonpump för att passera.

För att förstå osmos och osmotisk lys är det först nödvändigt att förstå vad en lösning består av. Till exempel, om en matsked salt blandas i en kopp vatten, kommer saltet att lösas upp och bilda en saltvattenlösning.

Det som löses upp i lösningen är det lösta ämnet (salt i det här fallet) medan "grejerna" som gör upplösningen är lösningsmedlet (vatten i detta fall). Levande varelser är fyllda med lösningar med ett vattenbaserat lösningsmedel. De lösta ämnena är sockerarter, proteiner och salter.

Osmos hänför sig till rörelsen av vatten från ett område med låg koncentration av löst ämne till ett område med hög koncentration av löst ämne i ett försök att utjämna skillnaden. Om en cell innehåller en hög koncentration av socker och proteiner i dess cytoplasma i förhållande till den extracellulära vätskan, kommer osmos att inträffa.

Det vill säga vattenmolekyler från den extracellulära vätskan kommer att röra sig in i cellen för att späda ut den lösta koncentrationen i cytoplasman.

Men cellens membran kanske inte kan hålla hela den extra volymen från det inkommande vattnet. När detta händer kommer membranet att spricka och orsaka en cellexplosion. Sprängning av ett cellmembran kallas "lys".

Det är viktigt att notera att osmos fungerar både inuti cellen och ute. Om den extracellulära vätskan har en alltför stor mängd salter och socker i sig i förhållande till cytoplasman i cellen kommer vatten att flytta från cytoplasman till den extracellulära vätskan för att utjämna löst ämne koncentration.

Resultatet är en cell som har tappat volym, som en ballong som har tappat luft. Cellen kommer att krympa upp, en process som kallas "crenation".