Osmosi
L'osmosi è il movimento dell'acqua attraverso una membrana semipermeabile da una regione di alta concentrazione ad una regione di bassa concentrazione, tendendo ad equalizzare le concentrazioni dell'acqua. L'osmosi è un trasporto passivo, cioè non richiede l'applicazione di energia. Ciò che causa la pressione osmotica è la diversa concentrazione di soluti sui due lati della membrana.
Quando avviene l'osmosi, l'acqua si sposta dal lato della membrana con una quantità inferiore di pressione osmotica al lato della membrana con la quantità superiore. Un esempio importante di osmosi è il movimento di molecole di liquido (solvente) attraverso una membrana cellulare in una cella con una concentrazione di soluto più alta. L'osmosi è una parte fondamentale della biochimica cellulare, ma ha anche applicazioni e usi meccanici.
Il processo di osmosi su una membrana semipermeabile. I punti blu rappresentano le particelle che guidano il gradiente osmotico
Questa è una ripresa da una simulazione tridimensionale al computer del processo di osmosi. La rete blu è impermeabile alle palline più grandi, ma le palline più piccole possono passare. Tutte le palline rimbalzano
Ipotonico, isotonico e ipertonico
Le soluzioni possono avere più o meno soluto per unità di solvente. Quella con meno è chiamata ipotonica. Quando le due soluzioni hanno la stessa concentrazione, sono isotoniche. Quella con più è Ipertonica. Quando la soluzione ipotonica è all'esterno della cellula e la soluzione ipertonica all'interno, la cellula si gonfia e si distorce.
Effetto di diverse soluzioni sulle cellule del sangue
Cellula vegetale in ambienti diversi
Membrane cellulari
La membrana plasmatica di una cellula è semipermeabile, il che significa che permette l'entrata o l'uscita di certe molecole, lascia passare piccole molecole, ma blocca le molecole più grandi. La membrana ha anche porte o portali che fanno passare certe macromolecole. Questo è il trasporto attivo, che utilizza energia ed è selettivo. È il rivestimento più esterno della cellula animale. È composta da proteine e lipidi. Esempio:- Scambio di gas come ossigeno e anidride carbonica.
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Domande e risposte
D: Che cos'è l'osmosi?
R: L'osmosi è il movimento di molecole di solvente (liquido) attraverso una membrana, da una soluzione all'altra, senza una forza esterna. Il solvente si sposterà verso il lato con una maggiore concentrazione di soluti e una minore concentrazione di solvente.
D: Come funziona l'osmosi?
R: L'osmosi funziona perché la membrana è selettivamente permeabile, consentendo il passaggio del solvente ma non del soluto. Le molecole di solvente si muovono in modo casuale e quindi le concentrazioni su entrambi i lati diventano più uguali. La pressione osmotica può essere applicata in modo che non ci sia un movimento netto di solvente attraverso la membrana.
D: Quali fattori influenzano la permeabilità delle membrane biologiche?
R: La permeabilità nelle membrane biologiche dipende dalla solubilità, dalla carica o dalla chimica, nonché dalle dimensioni del soluto.
D: Come viaggiano le molecole d'acqua attraverso le membrane biologiche?
R: Le molecole d'acqua attraversano le membrane biologiche diffondendo attraverso il bilayer fosfolipidico.
D: Che ruolo ha l'osmosi nei sistemi viventi?
R: Nei sistemi viventi, l'osmosi fornisce un modo per far entrare e uscire l'acqua dalle cellule e aiuta a mantenere la pressione di turgore all'interno delle cellule, creando un equilibrio tra l'interno della cellula e il suo ambiente.
D: In che modo la concentrazione molare influisce sulla pressione osmotica?
R: La pressione osmotica dipende dalla concentrazione molare del soluto; concentrazioni più elevate richiedono una pressione esterna maggiore affinché non ci sia un movimento netto di solvente attraverso la membrana.
