Selgitame, mis on osmoos ja millised tüübid on olemas. Samuti, miks see oluline on, mis on bioloogiline difusioon ja osmoosi näited.
Mis on osmoos?
Osmoos või osmoos on füüsikaline vahetusnähtus asja läbi poolläbilaskva membraani, vähemtihedast keskkonnast kõrgemale tihedus, ilma kulutusi tegemata Energia. See on passiivne nähtus, kuid oluline ainevahetus mobiiltelefon elusolendid.
Osmoosi mehaanika taotleb kontsentratsioonide tasakaalu kahe segmendi vahel. lahendus eraldatud membraaniga, edastades lahusti ühelt küljelt teisele, et lahjendada kõrgema kontsentratsiooniga äärmust. See toob kaasa muutuse Surve, mida nimetatakse osmootseks rõhuks. See juhtub membraaniga rakud, mille sisemus võib olla suurema, võrdse või väiksema kontsentratsiooniga kui välimine, võimaldades siseneda ja väljuda Vesi, see tähendab osmoregulatsiooni, ilma energiakuludeta.
Osmoosi avastas 1877. aastal sakslane Wilhelm Pfeffer taimefüsioloogia uuringutes, hoolimata asjaolust, et selles küsimuses olid sarnased uuringud juba olemas ja termin võeti kasutusele 1854. aastal (britlane Thomas Graham).
Osmoosi tüübid
Osmoosi on kaks vormi: otsene ja vastupidine.
- Otsene osmoos. See on see, mis esineb elusolendite rakkudes, millesse vesi siseneb või väljub selle kaudu plasmamembraan, mis võimaldab saavutada tasakaalu keskkonnaga, kuigi hüpertoonilise (tohutu lahustunud aine kontsentratsiooniga) või hüpotoonilise (lahustuva aine minimaalse kontsentratsiooniga) korral võib see põhjustada vastavalt dehüdratsiooni või plahvatust raku akumuleerumisel.
- Pöördosmoos. See on identne mehhanism, kuid vastupidises suunas, mis võimaldab vee või lahusti voolu kõrgeima kontsentratsiooni punktist lahustunud aine madalaima kontsentratsioonini, mis on ideaalne lahustunud aine puhastamiseks või säilitamiseks. Selle toimumiseks tuleb rakendada rõhku, mis ületab loomuliku osmootse rõhu (st see nõuab energiakulu).
Osmoosi tähtsus
Osmoos on rakkude ainevahetuse jaoks ülioluline, kuna see on aine transportimise vorm raku sise- ja välispinna vahel, millega ei kaasne energiakulu, st see toimub passiivselt, kulutamata. ATP. See põhimõte on oluline ka selle päritolu selgitamisel elu, kuna rakuelu esimestel vormidel ei olnud veel aktiivseid metaboolseid mehhanisme.
Teisest küljest on osmoosi põhimõtteid võimalik igapäevastes olukordades korrata ja need võimaldavad näiteks vee filtreerimist (pöördosmoos) muude praktiliste protseduuride hulgas, nagu katalüsaatorite valmistamine või tööstuslike jahutusprotsesside hõlbustamine.
Bioloogiline difusioon
Osmoosiga sarnast protsessi nimetatakse lihtsaks difusiooniks, kuna see hõlmab osakeste transiiti ühest keskkonnast (näiteks raku sisemusest) teise (näiteks rakuvälisesse keskkonda) läbi poolläbilaskva membraani, mis liigub. kõrgeima kontsentratsiooniga söötmest madalaima kontsentratsiooniga söötmesse (st järgides kontsentratsioonigradienti). See toimub passiivselt, st ilma lisaenergiat tarbimata.
Seega on bioloogiline difusioon see, mis toimub rakkudes, võimaldades nende sisenemist või väljumist molekulid läbi plasmamembraani, vastavalt kontsentratsioonigradiendile. Nii näiteks siseneb hapnik verre punastesse verelibledesse, kus hemoglobiin suudab need transpordiks kinni püüda. See üksik näide tähistab selle mehhanismi elulist tähtsust eluks.
Osmoosi näited
Mõned lihtsad näited osmoosist on järgmised:
- Veepuhastus. Selle lisandite eemaldamiseks veest saab rakendada pöördosmoosi põhimõtet, et eraldada selles lahustunud sisu poolläbilaskva membraani abil.
- Muna niisutamine.Muna koor toimib osmootse membraanina, võimaldades vee siseneda selle sisemusse (kontsentreeritumalt), nii et keedetud muna saab leotada ilma selle koort purustamata.
- Rakkude osmoos. Osa raku transpordimehhanismidest, mis võimaldavad aine vahetust (sisenemist või väljumist) nende vahel tsütoplasma ja keskkond ilma selle käigus ATP-d tarbimata.