Објашњавамо шта је осмоза и врсте које постоје. Такође, зашто је то важно, шта је биолошка дифузија и примери осмозе.
Шта је осмоза?
Осмоза или осмоза је физички феномен размене материја кроз полупропусну мембрану, од мање густе средине до више густина, без узимања трошкова од Енергија. То је пасивна појава, али витална за метаболизам мобилни телефон жива бића.
Механика осмозе прати равнотежу концентрација између два сегмента решење одвојен мембраном, преносећи растварач са једне стране на другу да разблажи екстреме веће концентрације. Ово ће генерисати промену од Притисак, познат као осмотски притисак. Ово се дешава са мембраном ћелије, чија унутрашњост може бити у већој, једнакој или мањој концентрацији од спољашњости, омогућавајући улазак и излазак Вода, односно осморегулацију, без трошкова енергије.
Осмоза је откривена 1877. године у студијама о физиологији биљака Немаца Вилхелма Фефера, упркос чињеници да су сличне студије већ постојале на ту тему и да је термин скован 1854. године (Британац Томас Грејем).
Врсте осмозе
Постоје два облика осмозе: директна и реверзна.
- Директна осмоза. То је онај који се јавља у ћелијама живих бића, у које вода улази или излази кроз Плазма мембране, омогућавајући равнотежу са околином, иако у случајевима хипертоничне (велике концентрације растворене супстанце) или хипотоничне (минималне концентрације растворене супстанце) може изазвати дехидрацију или експлозију акумулацијом ћелије, респективно.
- Инверзна осмоза. То је идентичан механизам али у супротном смеру, који омогућава проток воде или растварача од тачке највеће концентрације до најниже концентрације растворене супстанце, што је идеално за пречишћавање или задржавање растворене супстанце. Да би се ово десило, мора се применити притисак који превазилази природни осмотски притисак (то јест, захтева трошак енергије).
Значај осмозе
Осмоза је од виталног значаја за ћелијски метаболизам, јер је облик транспорта материје између унутрашње и спољашње ћелије који не укључује никакав трошак енергије, односно одвија се пасивно, без трошења. АТП. Овај принцип је такође фундаменталан за објашњење порекла живот, пошто у првим облицима ћелијског живота још није било активних метаболичких механизама.
С друге стране, принципи осмозе се могу поновити у свакодневним ситуацијама и омогућити, на пример, филтрирање воде (реверзна осмоза), између осталих практичних процедура као што су производња катализатора или олакшавање процеса индустријског хлађења.
Биолошка дифузија
Процес сличан осмози познат је као једноставна дифузија, са становишта да укључује транзит честица из једног медијума (као што је унутрашњост ћелије) у други (као што је ванћелијско окружење) кроз полупропусну мембрану, крећући се од средине са највећом концентрацијом до оне са најмањом концентрацијом (односно, пратећи градијент концентрације). То се одвија пасивно, односно без потрошње додатне енергије.
Сходно томе, биолошка дифузија је она која се одвија у ћелијама, омогућавајући улазак или излазак молекуле кроз плазма мембрану, према градијенту концентрације. Тако, на пример, кисеоник улази у крв у црвена крвна зрнца, где их хемоглобин може ухватити за транспорт. Овај појединачни пример указује на виталну важност овог механизма за живот.
Примери осмозе
Неки једноставни примери осмозе су:
- Пречишћавање воде. За уклањање њених нечистоћа из воде може се применити принцип реверзне осмозе, да се растворени садржај у њој одвоји помоћу полупропусне мембране.
- Хидратација јајета.Љуска јајета функционише као осмотска мембрана, омогућавајући води да уђе у унутрашњост (концентрованије), тако да се кувано јаје може натопити без разбијања љуске.
- Осмоза ћелија. Део механизама ћелијског транспорта који омогућавају размену (улазак или излазак) материје између цитоплазма анд тхе Животна средина без трошења АТП-а у том процесу.