Proces osmózy, typy, rozdiely s difúziou a príkladmi

Ten osmóza Je to pasívny fenomén vytesnenia vody cez membránu. Môže to byť bunková membrána, epitel alebo umelá membrána. Voda sa mobilizuje z oblasti s nízkym osmotickým tlakom (alebo ak je voda hojnejšia) do oblasti s väčšími osmotickými tlakmi (alebo ak je voda menej hojná).

Tento proces má biologický význam a orchester séria fyziologických procesov, a to u zvierat aj rastlín.

Zdroj: Opentax [CC po 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/4.0)]

Prvým výskumným pracovníkom v hlásení osmotického fenoménu bol Abbé Jean Antoine Nollet. V roku 1748 Nollet pracoval s membránami živočíšnych buniek a všimol si, že keď sa čistá voda umiestnila na jednu stranu membrány a na druhej strane roztok s zriedenými elektrolytmi, voda sa presunula do oblasti s rozpustenými látkami.

Priechod vody v prospech jej koncentračného gradientu bol teda opísaný a osmóza sa nazývala osmóza. Termín pochádza z gréckych koreňov Osmos, Čo to znamená TAM.

V roku 1877 Wilhelm Pfeller uskutočnil prvé štúdie osmotického tlaku. Jeho experimentálny dizajn zahŕňal použitie „membrány“ medeného ferrocyanidu na povrchu porézneho hlineného skla, čo vedie k membráne, ktorá umožnila priechod molekúl vody.

Pfellerove umelé membrány boli dostatočne silné na to, aby odolali významným osmotickým tlakom a nie zrútili sa. Tento výskumný pracovník by mohol dospieť k záveru, že osmotický tlak je úmerný koncentrácii rozpustenej látky.

[TOC]

Spracovanie

Pohyb vody cez membránu z zóny s nízkou koncentráciou do zóny s vysokou koncentráciou sa nazýva osmóza. Tento proces sa vyskytuje z oblasti s najnižším osmotickým tlakom smerom k najvyššiemu osmotickému tlaku.

Toto vyhlásenie môže byť spočiatku mätúce - a dokonca protichodné. Sme zvyknutí na pasívny pohyb „Alta do Bajo“. Napríklad teplo môže byť od vysokých do nízky.

Ako sme už spomenuli, voda, ktorú zažíva fenomén osmózy, presúva z nízkych tlakov na vysoké tlaky. K tomu dochádza, pretože voda je hojnejšia na jednotku objemu, kde je rozpustená látka menej hojná.

To znamená, že sa počas osmózy mobilizuje voda, kde on  (voda) je hojnejšia, ak je menej hojná. Preto sa tento jav musí chápať z hľadiska vody.

Je dôležité si uvedomiť, že osmóza riadi pohyb vodná voda cez membrány a nemá vplyv priamo na pohyb rozpustených látok. Keď sa šíria rozpustene, robia tak podľa gradientov svojej vlastnej chemickej koncentrácie. Iba voda sleduje gradient koncentrácie osmotického tlaku.

Môže vám slúžiť: Biuret: Nadácia, reagencie, postup, použitie

Osmotický tlak

Tlaky?

Jedným z najtranadovanejších aspektov pri porozumení procesu osmózy je použitie slova Tlaky. Aby sa predišlo zarážajúcemu.

Napríklad roztok glukózy 1 M má osmotický tlak 22 atm. Roztok však „nevyužíva“ sklenené fľaše a dá sa skladovať rovnakým spôsobom ako čistá voda, pretože izolovaný roztok sa neprekladá do hydrostatického tlaku.

Termín tlak sa používa iba historickou nehodou, pretože prví vedci, ktorí študovali tieto javy, boli fyzikálne a chemické.

Ak teda sú dve roztoky, ktoré sa líšia v osmotických tlakoch, oddelené membránou, vytvorí sa hydrostatický tlak.

Osmotické a hydrostatické tlaky

Proces osmózy vedie k tvorbe hydrostatického tlaku. Rozdiel tlaku vedie k úrovni najkoncentrovanejšieho roztoku, keď sa voda šíri k tomu. Zvýšenie hladiny kontinuálnej vody, až kým sa čistá rýchlosť pohybu vody rovná nule.

Čistý prietok sa dosiahne, keď hydrostatický tlak v kompartmente II je dostatočný na to, aby prinútil molekuly vody, aby sa vrátili k správaniu I, rovnakou rýchlosťou, že osmóza spôsobuje, že molekuly sa presúvajú z priestoru I do II do II do II do II do II do II do II do.

Tlak vody spôsobený časticami (z kompartmentu I do II) sa nazýva osmotický tlak roztoku v priestore II.

Ako tok vody v bunkách kontroluje?

Vďaka osmotickému fenoménu sa voda môže pohybovať cez bunkové membrány pasívne. Z historického hľadiska je známe, že zvieratá nemajú aktívny systém vodnej dopravy na kontrolu toku tejto látky.

Aktívne systémy transportu rozpustenej látky však môžu modifikovať smer posunu vody smerom k priaznivému smeru. Týmto spôsobom je aktívny transport rozpustenej látky spôsob, ako zvieratá využívajú svoju metabolickú energiu na kontrolu vody.

Kvantifikácia

Existujú matematické vzorce, ktoré umožňujú meranie rýchlosti, akou voda prekročí membrány osmózou. Rovnica na výpočet je nasledovne:

Môže vám slúžiť: parapatrická špekulácia: Čo je a príklady

Rýchlosť transportu s osmotickým prenosom = k (π₁-Π₂ / X). Kde π₁ a π₂ Sú to osmotické tlaky roztokov na oboch stranách membrány a X je vzdialenosť, ktorá ich oddeľuje.

Vzťah (π₁-Π₂ / X) je známy ako osmotický tlak alebo gradient osmotického tlaku.

Posledným termínom rovnice je koeficient proporcionality, ktorý závisí od teploty a priepustnosti membrány.

Difúzne rozdiely

Čo je difúzia?

Difúzia dochádza k náhodnému tepelnému pohybu rozpustených alebo suspendovaných molekúl, čo spôsobuje jeho disperziu z oblastí koncentrácií zvýšených na najnižšiu. Rýchlosť difúzie je možné vypočítať pomocou Fickovej rovnice.

Je to exergonický proces v dôsledku zvýšenia entropie predstavovanej náhodnou distribúciou molekúl.

V prípade, že látka je elektrolytická.

Osmóza je osobitným prípadom šírenia

Difúzia a osmóza nie sú protichodné pojmy, oveľa menej vzájomne sa vylučujú koncepty.

Molekuly vody majú schopnosť rýchlo sa pohybovať cez bunkové membrány. Ako vysvetlíme, šíria sa z oblasti s nízkou koncentráciou na vysokú koncentráciu v procese nazývanom osmóza.

Zdá sa, že je zvláštne hovoriť o „koncentrácii vody“, ale táto látka sa správa ako každá iná látka. To znamená šíriť v prospech jeho koncentračného gradientu.

Niektorí autori však používajú výraz „šírenie vody“ ako synonymom osmózy. Aplikácia ho doslova na biologické systémy môže byť nesprávna, pretože sa ukázalo, že miera osmózy prostredníctvom biologických membrán je väčšia, ako by sa dalo očakávať jednoduchým difúznym procesom.

V niektorých biologických systémoch voda prechádza jednoduchou difúziou cez bunkovú membránu. Niektoré bunky však majú špeciálne kanály na priechod vody. Najdôležitejšie sa nazývajú aquaporíny a zvyšujú rýchlosť prietoku vody cez membránu.

Príklady

V biologických systémoch je pohyb vody cez bunkové membrány rozhodujúci pre pochopenie desiatok fyziologických procesov. Niektoré príklady sú:

Osmotická výmena v sladkovodných rybách

Zaujímavým príkladom úlohy zvierat osmózy je výmena vody, ktorá sa vyskytuje u rýb žijúcich v čerstvých vodách.

Môže vám slúžiť: pobočky biochémie

Zvieratá, ktoré obývajú sladkovodné telá, sú v konštantnom výstupe z vody z rieky alebo rybníka, kde žijú vo svojich telách, pretože koncentrácia krvnej plazmy a iných telesných tekutín má oveľa vyššiu koncentráciu ako koncentrácia vody.

Druh rýb Carassius auratus Žite v prostredí sladkej vody. Jednotlivec, ktorý má hmotnosť 100 gramov, môže získať asi 30 gramov vody denne vďaka vytesneniu vody vo svojom tele. Ryby majú systémy - energicky drahé - na nepretržité zbavenie sa prebytočnej vody.

Resorpcia

V gastrointestinálnom systéme zvierat sa musí vyskytnúť jav osmózy, aby fungoval správne. Tajný tráviaci trakt významné množstvo kvapaliny (v poradí litrov), ktoré musí byť reabsorbovaným osmózou buniek, ktoré čalútia črevá.

V prípade, že tento systém nevykonáva svoju prácu, je možné prezentovať intenzívne udalosti hnačky. Predĺženie tejto poruchy sa môže preložiť do dehydratácie pacientov.

Turgena v rastlinách

Objem vody vo vnútri buniek závisí od koncentrácie vnútorného aj vonkajšieho prostredia a prietok je organizovaný difúznym javom a osmózou.

Ak je živočíšna bunka (napríklad erytrocyt) umiestnená do média, ktoré uprednostňuje vstup vody, mohlo by to byť prasknutie. Naopak, rastlinné bunky majú stenu, ktorá ich chráni pred osmotickým stresom.

Rastliny, ktoré nie sú v skutočnosti, využívajú tento tlak generovaný pasívnym vstupom vody. Tento tlak pomáha udržiavať turgidy na rôzne rastlinné orgány, ako sú napríklad listy. V čase, keď sa voda začína vystupovať z buniek, bunka stráca turgiditu a vädnutá.

Odkazy

1. Cooper, G. M., Hausman, r. A., & Hausman, R. A. (2000). Bunka: Molekulárny prístup k prístupu. ASM Press.
2. Eckert, R., Randall, r., & Augustine, G. (1988). Fyziologické zviera: Mechanizmy a úpravy. Wh Freeman & Co.
3. Hill, r. W., Wyse, G. Do., Anderson, m., & Anderson, M. (2004). Fyziológia. Sinaueroví spolupracovníci.
4. Karp, G. (2009). Bunková a molekulárna biológia: koncepty a experimenty. John Wiley & Sons.
5. Pollard, T. D., Earnshaw, w. C., Lippincott-Schwartz, J., & Johnson, G. (2016). Elektronická kniha buniek. Elsevier Health Sciences.
6. Schmidt-Nielsen, K. (1997). Fyziologické zviera: Prispôsobenie a životné prostredie. Cambridge University Press.