Vă explicăm ce este osmoza și tipurile care există. De asemenea, de ce este important, ce este difuzia biologică și exemple de osmoză.
Ce este osmoza?
Osmoza sau osmoza este un fenomen fizic de schimb de materie printr-o membrană semipermeabilă, de la un mediu mai puțin dens la unul superior densitate, fără a suporta o cheltuială de Energie. Este un fenomen pasiv, dar vital pentru metabolism telefon mobil fiinte vii.
Mecanica osmozei urmărește un echilibru al concentrațiilor între cele două segmente ale a soluţie separate de membrană, transmitând solvent de la o parte la alta pentru a dilua extrema de concentrare mai mare. Acest lucru va genera o schimbare a Presiune, cunoscută sub denumirea de presiune osmotică. Acesta este ceea ce se întâmplă cu membrana celule, al cărui interior poate fi la o concentrație mai mare, egală sau mai mică decât exteriorul, permițând intrarea și ieșirea din Apă, adică osmoreglarea, fără cost de energie.
Osmoza a fost descoperită în 1877 în studiile asupra fiziologiei plantelor de către germanul Wilhelm Pfeffer, în ciuda faptului că deja existau studii similare pe această temă și termenul fusese inventat în 1854 (de britanicul Thomas Graham).
Tipuri de osmoză
Există două forme de osmoză: directă și inversă.
- Osmoza directa. Este cea care apare în celulele ființelor vii, în care apa intră sau iese prin membrană plasmatică, permițând un echilibru cu mediul înconjurător, deși în cazurile hipertonice (de concentrație enormă a dizolvat) sau hipotonice (de concentrație minimă a dizolvat) poate provoca deshidratare sau, respectiv, explozie prin acumularea celulei.
- Osmoza inversa. Este un mecanism identic, dar în sens opus, care permite curgerea apei sau a solventului din punctul de cea mai mare concentrație până la cea mai mică concentrație de dizolvat, ceea ce este ideal pentru purificarea sau reținerea substanței dizolvate. Pentru ca acest lucru să se întâmple, trebuie aplicată o presiune care să depășească presiunea osmotică naturală (adică necesită un cost energetic).
Importanța osmozei
Osmoza este vitală pentru metabolismul celular, deoarece este o formă de transport al materiei între interiorul și exteriorul celulei care nu implică nicio cheltuială de energie, adică are loc pasiv, fără a consuma. ATP. Acest principiu este, de asemenea, fundamental pentru a explica originea viaţă, întrucât în primele forme de viață celulară nu existau încă mecanisme metabolice active.
Pe de altă parte, principiile osmozei pot fi replicate în situații de zi cu zi și permit, de exemplu, filtrarea apei (osmoză inversă), printre alte proceduri practice precum fabricarea catalizatorilor sau facilitarea proceselor industriale de răcire.
Difuzia biologică
Un proces asemănător osmozei este cunoscut sub numele de difuzie simplă, din punctul de vedere că implică tranzitul particulelor dintr-un mediu (cum ar fi interiorul celulei) în altul (cum ar fi mediul extracelular) printr-o membrană semi-permeabilă, deplasându-se. de la mediul cu cea mai mare concentratie la cel cu cea mai mica concentratie (adica urmarind gradientul de concentratie). Aceasta are loc pasiv, adică fără consum de energie adăugată.
În consecință, difuzia biologică este cea care are loc în celule, permițând intrarea sau ieșirea din molecule prin membrana plasmatică, în funcție de gradientul de concentrație. Astfel, de exemplu, oxigenul intră în sânge în celulele roșii din sânge, unde hemoglobina le poate capta pentru transport. Acest singur exemplu denotă importanța vitală a acestui mecanism pentru viață.
Exemple de osmoză
Câteva exemple simple de osmoză sunt:
- Purificarea apei. Pentru a-și îndepărta impuritățile din apă, se poate aplica principiul osmozei inverse, pentru a separa conținutul dizolvat în ea prin intermediul unei membrane semi-permeabile.
- Hidratarea unui ou.Coaja unui ou funcționează ca o membrană osmotică, permițând apei să pătrundă în interiorul său (mai concentrată), astfel încât un ou fiert poate fi înmuiat fără a-și rupe coaja.
- Osmoza celulara. Parte a mecanismelor de transport celular care permit schimbul (intrarea sau ieșirea) de materie între citoplasma si mediu inconjurator fără a consuma ATP în acest proces.