Osmose
Osmose ist die Bewegung von Wasser über eine Membran von einem Bereich mit niedriger gelöster Konzentration zu einem Bereich mit hoher gelöster Konzentration.
Lernziele
Beschreiben Sie den Prozess der Osmose und erklären Sie, wie sich der Konzentrationsgradient auf die Osmose auswirkt
Key Takeaways
Key Points
- Die Osmose erfolgt entsprechend dem Konzentrationsgradienten von Wasser über die Membran, der umgekehrt proportional zur Konzentration der gelösten Stoffe ist.,
- Osmose tritt auf, bis der Konzentrationsgradient des Wassers auf Null geht oder bis der hydrostatische Druck des Wassers den osmotischen Druck ausgleicht.
- Osmose tritt auf, wenn innerhalb einer Lösung ein Konzentrationsgradient eines gelösten Stoffes vorliegt, die Membran jedoch keine Diffusion des gelösten Stoffes zulässt.,umwandlung von Lösungsmittelmolekülen aus einem Bereich mit hohem Lösungsmittelpotential in einen Bereich mit niedrigerem Lösungsmittelpotential durch eine teilweise durchlässige Membran
- semipermeable Membran: Eine Art biologischer Membran, die es bestimmten Molekülen oder Ionen ermöglicht, sie durch Diffusion und gelegentlich durch spezialisierte erleichterte Diffusion zu passieren
Osmose und Semipermeable Membranen
Osmose ist die Bewegung von Wasser durch eine semipermeable Membran gemäß dem Konzentrationsgradienten von Wasser über die Membran, die umgekehrt durch eine proportional zur Konzentration der gelösten Stoffe., Semipermeable Membranen, auch selektiv durchlässige Membranen oder teilweise durchlässige Membranen genannt, lassen bestimmte Moleküle oder Ionen durch Diffusion passieren.
Während Diffusion Materialien über Membranen und innerhalb von Zellen transportiert, transportiert Osmose nur Wasser über eine Membran. Die semipermeable Membran begrenzt die Diffusion von gelösten Stoffen im Wasser. Es überrascht nicht, dass die Aquaporin-Proteine, die die Wasserbewegung erleichtern, eine große Rolle bei der Osmose spielen, am deutlichsten in roten Blutkörperchen und den Membranen der Nierentubuli.,
Mechanismus der Osmose
Osmose ist ein Sonderfall der Diffusion. Wasser bewegt sich wie andere Substanzen von einem Bereich mit hoher Konzentration zu einem mit niedriger Konzentration. Eine offensichtliche Frage ist, was Wasser überhaupt bewegt? Stellen Sie sich ein Becherglas mit einer semipermeablen Membran vor, die die beiden Seiten oder Hälften trennt. Auf beiden Seiten der Membran ist der Wasserstand gleich, aber es gibt unterschiedliche Konzentrationen einer gelösten Substanz oder eines gelösten Stoffes, die die Membran nicht überqueren können (andernfalls würden die Konzentrationen auf jeder Seite durch den gelösten Stoff ausgeglichen, der die Membran überquert)., Wenn das Volumen der Lösung auf beiden Seiten der Membran gleich ist, die Konzentrationen des gelösten Lösungsmittels jedoch unterschiedlich sind, befinden sich auf beiden Seiten der Membran unterschiedliche Wassermengen, das Lösungsmittel. Wenn es in einem Bereich mehr gelöstes Wasser gibt, dann gibt es weniger Wasser; Wenn es in einem Bereich weniger gelöstes Wasser gibt, dann muss es mehr Wasser geben.
um dies Zu veranschaulichen, stellen Sie sich zwei volle Gläser Wasser. Man hat einen einzigen Teelöffel Zucker darin, während der zweite eine viertel Tasse Zucker enthält. Wenn das Gesamtvolumen der Lösungen in beiden Bechern gleich ist, welche Tasse enthält mehr Wasser?, Da die große Menge Zucker in der zweiten Tasse viel mehr Platz einnimmt als der Teelöffel Zucker in der ersten Tasse, enthält die erste Tasse mehr Wasser.
Osmose: Bei der Osmose bewegt sich Wasser immer von einem Bereich mit höherer Wasserkonzentration zu einem mit niedrigerer Konzentration. In dem gezeigten Diagramm kann der gelöste Stoff die selektiv durchlässige Membran nicht passieren,aber das Wasser kann.
Zurück zum Becherbeispiel, denken Sie daran, dass es auf beiden Seiten der Membran eine Mischung von gelösten Stoffen enthält., Ein Prinzip der Diffusion besteht darin, dass sich die Moleküle bewegen und sich gleichmäßig im Medium ausbreiten, wenn sie können. Es wird jedoch nur das Material diffundieren, das die Membran passieren kann. In diesem Beispiel kann der gelöste Stoff nicht durch die Membran diffundieren, aber das Wasser kann. Wasser hat einen Konzentrationsgradienten in diesem System. Somit diffundiert Wasser seinen Konzentrationsgradienten hinunter und überquert die Membran zu der Seite, auf der es weniger konzentriert ist., Diese Diffusion von Wasser durch die Membran-Osmose-wird fortgesetzt, bis der Konzentrationsgradient von Wasser auf Null geht oder bis der hydrostatische Druck des Wassers den osmotischen Druck ausgleicht. Im Becherbeispiel bedeutet dies, dass der Flüssigkeitsstand in der Seite mit einer höheren gelösten Konzentration steigt.