osmose

Biologe

2022

Wir erklären, was Osmose ist und welche Arten es gibt. Auch warum ist es wichtig, was biologische Diffusion und Beispiele für Osmose sind.

Osmose wurde 1877 von dem Deutschen Wilhelm Pfeffer entdeckt.

Was ist Osmose?

Osmose oder Osmose ist ein physikalisches Phänomen des Austauschs von Angelegenheit durch eine semipermeable Membran, von einem weniger dichten Medium zu einem höheren Dichte, ohne dass Ihnen Kosten in Höhe von entstehen Energie. Es ist ein passives Phänomen, aber lebenswichtig für die Stoffwechsel Mobiltelefon Lebewesen.

Die Mechanik der Osmose verfolgt ein Konzentrationsgleichgewicht zwischen den beiden Segmenten von a Lösung durch die Membran getrennt, durchlässig Lösungsmittel von einer Seite zur anderen, um das Extrem der höheren Konzentration zu verdünnen. Dies führt zu einer Änderung von Druck, bekannt als osmotischer Druck. Das passiert mit der Membran des Zellen, dessen Inneres eine größere, gleiche oder geringere Konzentration aufweisen kann als das Äußere, wodurch das Ein- und Austreten von Wasser, also Osmoregulation, ohne Energiekosten.

Osmose wurde 1877 in den Studien zur Pflanzenphysiologie des Deutschen Wilhelm Pfeffer entdeckt, obwohl es bereits ähnliche Studien zu diesem Thema gab und der Begriff 1854 (von dem Briten Thomas Graham) geprägt wurde.

Arten von Osmose

Die Umkehrosmose geht vom Punkt der höchsten bis zur niedrigsten Konzentration des gelösten Stoffes.

Es gibt zwei Formen der Osmose: Direkt- und Umkehrosmose.

  • Direkte Osmose. Es ist dasjenige, das in den Zellen von Lebewesen vorkommt, in das Wasser ein- oder austritt Plasma Membran, was ein Gleichgewicht mit der Umgebung ermöglicht, obwohl es in Fällen von Hypertonie (mit enormer Konzentration des gelösten Stoffes) oder Hypotonie (mit minimaler Konzentration des gelösten Stoffes) zu Dehydration bzw. Explosion durch Akkumulation der Zelle führen kann.
  • Umkehrosmose. Es ist ein identischer Mechanismus, jedoch in die entgegengesetzte Richtung, der den Fluss von Wasser oder Lösungsmittel vom Punkt der höchsten Konzentration zur niedrigsten Konzentration des gelösten Stoffes ermöglicht, was ideal für die Reinigung oder Zurückhaltung von gelöstem Stoff ist. Damit dies eintritt, muss ein Druck ausgeübt werden, der den natürlichen osmotischen Druck überwindet (d. h. es sind Energiekosten erforderlich).

Bedeutung der Osmose

Osmose ist lebenswichtig für den Zellstoffwechsel, da es sich um einen Stofftransport zwischen dem Inneren und Äußeren der Zelle handelt, der keinen Energieaufwand erfordert, also passiv und ohne Verbrauch stattfindet ATP. Dieses Prinzip ist auch grundlegend, um den Ursprung der zu erklären Leben, da es in den ersten Formen des zellulären Lebens noch keine aktiven Stoffwechselmechanismen gab.

Andererseits lassen sich die Prinzipien der Osmose in Alltagssituationen nachbilden und ermöglichen beispielsweise die Filterung von Wasser (Umkehrosmose), neben anderen praktischen Verfahren wie der Herstellung von Katalysatoren oder der Erleichterung industrieller Kühlprozesse.

Biologische Diffusion

Bei der biologischen Diffusion treten Moleküle durch die Plasmamembran ein und aus.

Ein der Osmose ähnlicher Prozess wird als einfache Diffusion bezeichnet, da Partikel von einem Medium (wie dem Zellinneren) in ein anderes (wie die extrazelluläre Umgebung) durch eine semipermeable Membran transportiert werden vom Medium mit der höchsten Konzentration zum Medium mit der niedrigsten Konzentration (dh dem Konzentrationsgradienten folgend). Dies geschieht passiv, also ohne zusätzliche Energiezufuhr.

Dementsprechend ist die biologische Diffusion diejenige, die in Zellen stattfindet und den Eintritt oder Austritt von . ermöglicht Moleküle durch die Plasmamembran, entsprechend dem Konzentrationsgradienten. So gelangt beispielsweise Sauerstoff über das Blut in die roten Blutkörperchen, wo Hämoglobin sie zum Transport auffangen kann. Dieses einzelne Beispiel zeigt die lebenswichtige Bedeutung dieses Mechanismus.

Beispiele für Osmose

Einige einfache Beispiele für Osmose sind:

  • Wasserreinigung. Um seine Verunreinigungen aus dem Wasser zu entfernen, kann das Prinzip der Umkehrosmose angewendet werden, um den darin gelösten Inhalt mittels einer semipermeablen Membran abzutrennen.
  • Die Hydratation eines Eies.Die Schale eines Eies fungiert als osmotische Membran, durch die Wasser (konzentrierter) in ihr Inneres eindringen kann, sodass ein gekochtes Ei eingeweicht werden kann, ohne seine Schale zu zerbrechen.
  • Zellosmose. Teil der zellulären Transportmechanismen, die den Austausch (Eintritt oder Austritt) von Materie zwischen den Zytoplasma und das Umgebung ohne dabei ATP zu verbrauchen.
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