Malengo ya Kujifunza
Katika somo hili, wanafunzi watafanya
- Eleza shinikizo la osmosis na osmotic
- Eleza kutengenezea na solute
- Eleza suluhisho na aina tofauti za suluhisho
- Kuelewa athari za osmosis katika seli za mimea
- Kuelewa athari za osmosis katika seli za wanyama
Osmosis ni nini?
Osmosis ni harakati ya maji kutoka kwa mkusanyiko wa juu hadi kwenye mkusanyiko wa chini kupitia membrane inayoweza kupenyeza nusu. Osmosis inahusu harakati ya molekuli za maji tu. Ni aina maalum ya kueneza.
Ni usafiri tulivu ambao unamaanisha hauhitaji nishati kutumika.
Suluhisho la dilute lina mkusanyiko mkubwa wa molekuli ya maji, wakati suluhisho la kujilimbikizia lina mkusanyiko mdogo wa molekuli za maji.
Mkusanyiko tofauti wa soluti kwenye pande mbili za membrane husababisha shinikizo la osmotiki. Wakati osmosis inapotokea, maji husogea kutoka upande wa utando na kiwango cha chini cha shinikizo la kiosmotiki hadi kando ya membrane na kiwango cha juu cha shinikizo la kiosmotiki.
Wakati mkusanyiko wa maji ni sawa kwa pande zote mbili za membrane, harakati ya molekuli ya maji itakuwa sawa katika pande zote mbili. Hakutakuwa na harakati halisi ya molekuli za maji.
Osmosis katika seli hai
Seli zina miyeyusho miyeyusho ya ayoni, sukari, na asidi ya amino.
Utando wa seli unaweza kupenyeza kwa sehemu. Maji yataingia na kutoka kwa seli kwa osmosis.
Mfano muhimu wa osmosis ni harakati ya molekuli kioevu (kiyeyusho) kwenye utando wa seli hadi kwenye seli yenye mkusanyiko wa juu zaidi wa solute.
Shinikizo la osmotic ni nini?
Shinikizo la Osmotiki ni shinikizo linalosababisha usambaaji wa maji kupitia utando unaopitisha nusu. Inaongezeka kutokana na ongezeko la mkusanyiko wa solutes katika suluhisho.
Vimumunyisho na vimumunyisho ni nini?
Osmosis inahusika na ufumbuzi wa kemikali. Suluhisho lina sehemu mbili - kutengenezea, na solute.
Wakati solute inayeyuka katika kutengenezea, bidhaa ya mwisho inaitwa suluhisho. Maji ya chumvi ni mfano wa suluhisho; chumvi ni kimumunyisho, na maji ni kiyeyusho.
Ni aina gani tofauti za suluhisho?
Kuna aina tatu za ufumbuzi wa osmosis - ufumbuzi wa isotonic, ufumbuzi wa hypotonic, na ufumbuzi wa hypertonic. Aina tofauti za suluhisho zina athari tofauti kwa seli kutokana na osmosis.
1. Hypertonic - Suluhisho la hypertonic ni kinyume cha ufumbuzi wa hypotonic; kuna myeyusho zaidi nje ya seli kuliko ndani yake. Katika aina hii ya suluhisho, maji hutoka nje ya seli na kusababisha seli kusinyaa.
2. Isotoniki - Suluhisho la isotonic lina mkusanyiko sawa wa solutes ndani na nje ya seli. Chini ya hali hizi, hakuna harakati ya wavu ya kutengenezea; katika kesi hii, kiasi cha maji kinachoingia na kutoka kwa membrane ya seli ni sawa.
3. Hypotonic - Katika suluhisho la hypotonic, kuna mkusanyiko wa juu wa solutes ndani ya seli kuliko nje ya seli. Katika suluhisho la hypotonic, maji huhamia kwenye seli na inaweza kusababisha kiini kuvimba; seli ambazo hazina ukuta wa seli, kama vile seli za wanyama zinaweza kulipuka katika aina hii ya suluhisho.
Madhara ya osmosis katika seli za mimea
- Hypotonic
- Hypertonic
- Seli za mmea zimefungwa na ukuta wa seli ngumu. Wakati kiini cha mmea kinapowekwa kwenye suluhisho la hypotonic, inachukua maji kwa osmosis na kuanza kuvimba, lakini ukuta wa seli huzuia kupasuka. Seli ya mmea inasemekana kuwa 'turgid' yaani kuvimba na kuwa ngumu. Shinikizo ndani ya seli huinuka hadi shinikizo hili la ndani ni sawa na shinikizo la nje. Kimiminiko hiki au shinikizo la hydrostatic huitwa 'turgor pressure' na huzuia unywaji zaidi wa wavu wa maji.
- Turgidity ni muhimu sana kwa mimea kwani husaidia kudumisha uthabiti na uimara wa tishu za mmea, na kila seli inapoweka shinikizo la turgor kwa jirani yake, husababisha mvutano wa tishu za mmea ambao huruhusu sehemu za kijani za mmea 'kusimama'. kwenye mwanga wa jua.
- Wakati seli ya mmea inapowekwa kwenye myeyusho wa hypertonic, maji kutoka ndani ya saitoplazimu ya seli husambaa na seli ya mmea inasemekana kuwa 'flaccid'. Ikiwa kiini cha mmea kinazingatiwa chini ya darubini, itaonekana kuwa cytoplasm imepungua na kujiondoa kutoka kwa ukuta wa seli. Jambo hili linaitwa plasmolysis. Mchakato huo hubadilishwa mara tu seli zinapohamishwa kwenye suluhisho la hypotonic (deplasmolysis).
- Wakati seli ya mmea inapowekwa katika suluhu ya isotonic, jambo linaloitwa "incipient plasmolysis" inasemekana kutokea. 'Incipient' ina maana 'karibu kuwa'. Ingawa seli haijachanganuliwa kwa plasmos, sio turgid pia. Hii inapotokea, sehemu za kijani za mmea huanguka na kushindwa kushikilia majani kwenye mwanga wa jua.
Madhara ya osmosis katika seli za wanyama
- Seli za wanyama hazina kuta za seli, kwa hivyo, katika suluhisho za hypotonic, seli za wanyama huvimba na kulipuka. Ikiwa maji mengi huingia kwenye seli ya wanyama inaweza kupasuka - hii inaitwa lysis. Haziwezi kuwa nyororo kwa sababu hakuna ukuta wa seli kuzuia seli kupasuka. Wakati seli iko katika hatari ya kupasuka, organelles inayoitwa contractile vacuoles itasukuma maji kutoka kwa seli ili kuzuia hili kutokea.
- Katika ufumbuzi wa hypertonic, maji huenea nje ya seli kutokana na osmosis na kupungua kwa seli. Ikiwa maji mengi huacha kiini cha wanyama, inaweza kupungua - hii inaitwa uumbaji. Kwa hivyo, kiini cha wanyama daima kinapaswa kuzungukwa na suluhisho la isotonic. Katika mwili wa binadamu, figo hutoa utaratibu muhimu wa udhibiti wa plasma ya damu. Mkusanyiko wa maji na chumvi inayotolewa kutoka kwa damu na figo hudhibitiwa na sehemu ya ubongo inayoitwa hypothalamus. Mchakato wa kudhibiti mkusanyiko wa maji na chumvi za madini katika damu huitwa osmoregulation.
- Wanyama wanaoishi kwenye nchi kavu lazima wahifadhi maji, kama wanyama wanaoishi katika maji ya bahari yenye chumvi nyingi. Wanyama wanaoishi katika maji safi wana tatizo kinyume; lazima waondoe maji ya ziada kwa haraka kama inavyoingia kwenye miili yao kwa osmosis.
