Öğrenme hedefleri
Bu derste öğrenciler,
- Ozmoz ve ozmotik basıncı açıklayınız
- Çözücü ve çözüneni açıklayınız
- Çözümü ve farklı çözüm türlerini tanımlayın
- Bitki hücrelerinde osmozun etkisini anlamak
- Hayvan hücrelerinde osmozun etkisini anlamak
Osmoz nedir?
Ozmoz, suyun yarı geçirgen bir zar vasıtasıyla yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğru hareketidir. Ozmoz, yalnızca su moleküllerinin hareketini ifade eder. Özel bir difüzyon türüdür.
Pasif taşımadır, yani uygulanması için enerji gerektirmez.
Seyreltik bir çözelti, yüksek konsantrasyonda su molekülü içerirken, konsantre bir çözelti, düşük konsantrasyonda su molekülü içerir.
Membranın iki tarafındaki farklı çözünen konsantrasyonları ozmotik basınca neden olur. Osmoz gerçekleştiğinde, su, zarın daha düşük miktarda ozmotik basınca sahip olan tarafından, daha yüksek miktarda ozmotik basınca sahip olan tarafa doğru hareket eder.
Suyun konsantrasyonu zarın her iki tarafında aynı olduğunda, su molekülünün hareketi her iki yönde de aynı olacaktır. Su moleküllerinin net hareketi olmayacaktır.
Canlı hücreler arasında ozmoz
Hücreler seyreltik iyon, şeker ve amino asit çözeltileri içerir.
Hücre zarı kısmen geçirgendir. Su, ozmoz ile hücrelerin içine ve dışına hareket edecektir.
Osmozun önemli bir örneği, sıvı (çözücü) moleküllerinin bir hücre zarından daha yüksek bir çözünen konsantrasyona sahip bir hücreye hareketidir.
Ozmotik basınç nedir?
Ozmotik basınç, suyun yarı geçirgen zarlardan difüzyonuna neden olan basınçtır. Çözeltideki çözünenlerin konsantrasyonundaki artış nedeniyle artar.
Çözücüler ve çözünen maddeler nelerdir?
Ozmoz, kimyasal çözeltilerle ilgilenir. Çözeltilerin iki kısmı vardır - bir çözücü ve bir çözünen.
Bir çözünen bir çözücü içinde çözündüğünde, son ürüne çözelti denir. Tuzlu su bir çözelti örneğidir; tuz çözünendir ve su çözücüdür.
Farklı çözüm türleri nelerdir?
Üç tip ozmoz solüsyonu vardır - izotonik solüsyon, hipotonik solüsyon ve hipertonik solüsyon. Farklı türde çözeltiler, ozmoz nedeniyle hücreler üzerinde farklı etkilere sahiptir.
1. Hipertonik – Hipertonik bir çözelti, hipotonik bir çözeltinin tersidir; hücrenin dışında içinde olduğundan daha fazla çözünen vardır. Bu tür çözeltilerde su hücre dışına çıkar ve hücrenin büzülmesine neden olur.
2. İzotonik – İzotonik bir çözelti, hücrenin içinde ve dışında aynı çözünen madde konsantrasyonuna sahiptir. Bu koşullar altında net solvent hareketi yoktur; bu durumda hücre zarına giren ve çıkan su miktarı eşittir.
3. Hipotonik - Hipotonik bir çözeltide, hücre içinde hücre dışına göre daha yüksek çözünen konsantrasyonu vardır. Hipotonik bir çözeltide, su hücrenin içine hareket eder ve hücrenin şişmesine neden olabilir; hayvan hücreleri gibi hücre duvarı olmayan hücreler bu tür çözeltilerde patlayabilir.
Bitki hücrelerinde ozmozun etkileri
- hipotonik
- Hipertonik
- Bitki hücreleri sert bir hücre duvarı ile çevrilidir. Bitki hücresi hipotonik bir çözeltiye yerleştirildiğinde ozmoz yoluyla su alır ve şişmeye başlar, ancak hücre duvarı patlamasını engeller. Bitki hücresinin 'şişkin' yani şiş ve sert hale geldiği söylenir. Hücre içindeki basınç, bu iç basınç dışarıdaki basınca eşit olana kadar yükselir. Bu sıvı veya hidrostatik basınca 'turgor basıncı' denir ve daha fazla net su alımını engeller.
- Turgidite, bitki dokusunun katılığının ve stabilitesinin korunmasına yardımcı olduğu için bitkiler için çok önemlidir ve her hücre komşusu üzerinde bir turgor basıncı uyguladığından, bitkinin yeşil kısımlarının 'ayağa kalkmasını' sağlayan bitki dokusu gerginliği yaratır. güneş ışığına.
- Bir bitki hücresi hipertonik bir çözeltiye yerleştirildiğinde, hücrenin sitoplazmasındaki su dağılır ve bitki hücresinin 'sarkık' hale geldiği söylenir. Bitki hücresi daha sonra mikroskop altında incelenirse, sitoplazmanın küçüldüğü ve hücre duvarından uzaklaştığı fark edilecektir. Bu fenomene plazmoliz denir. Hücreler hipotonik bir çözeltiye (deplazmoliz) aktarılır aktarılmaz süreç tersine çevrilir.
- Bir bitki hücresi izotonik bir çözeltiye yerleştirildiğinde, "başlangıçta plazmoliz" adı verilen bir olgunun meydana geldiği söylenir. 'Başlangıç', 'olmak üzere' anlamına gelir. Hücre plazmosize olmamasına rağmen şişkin de değildir. Bu olduğunda, bitkinin yeşil kısımları sarkar ve yaprakları güneş ışığında tutamaz.
Hayvan hücrelerinde ozmozun etkileri
- Hayvan hücrelerinin hücre duvarları yoktur, bu nedenle hipotonik çözeltilerde hayvan hücreleri şişer ve patlar. Hayvan hücresine çok fazla su girerse patlayabilir - buna lizis denir. Hücrenin patlamasını engelleyecek bir hücre duvarı olmadığı için şişmezler. Hücre patlama tehlikesiyle karşı karşıya kaldığında, kasılma vakuolleri adı verilen organeller, bunun olmasını önlemek için hücreden su pompalar.
- Hipertonik çözeltilerde, osmoz nedeniyle su hücre dışına yayılır ve hücre büzülür. Hayvan hücresinden çok fazla su çıkarsa büzülebilir - buna krenasyon denir. Bu nedenle, hayvan hücresi her zaman izotonik bir çözelti ile çevrelenmek zorundadır. İnsan vücudunda böbrekler, kan plazması için gerekli düzenleyici mekanizmayı sağlar. Böbrekler tarafından kandan uzaklaştırılan su ve tuz konsantrasyonu, beynin hipotalamus adı verilen bölümü tarafından kontrol edilir. Kandaki su ve mineral tuzlarının konsantrasyonunu düzenleme sürecine osmoregülasyon denir.
- Tuzlu deniz suyunda yaşayan hayvanlar gibi karada yaşayan hayvanlar da su tasarrufu yapmalıdır. Tatlı suda yaşayan hayvanlarda ise tam tersi bir sorun vardır; ozmoz yoluyla vücutlarına giren fazla suyu hızla atmaları gerekir.
