Vi förklarar vad osmos är och vilka typer som finns. Också, varför är det viktigt, vad är biologisk diffusion och exempel på osmos.
Vad är osmos?
Osmos eller osmos är ett fysiskt fenomen av utbyte av materia genom ett semipermeabelt membran, från ett mindre tätt medium till ett högre densitet, utan att ådra sig en kostnad för Energi. Det är ett passivt fenomen, men avgörande för ämnesomsättning mobiltelefon levande varelser.
Osmosens mekanik eftersträvar en jämvikt av koncentrationer mellan de två segmenten av en lösning separerade av membranet, sändande lösningsmedel från ena sidan till den andra för att späda ut det extrema av högre koncentration. Detta kommer att generera en förändring av Tryck, känt som osmotiskt tryck. Detta är vad som händer med membranet av celler, vars inre kan vara i en större, lika stor eller mindre koncentration än exteriören, vilket möjliggör in- och utträde av Vatten, det vill säga osmoreglering, utan energikostnad.
Osmos upptäcktes 1877 i studierna om växtfysiologi av tysken Wilhelm Pfeffer, trots att liknande studier redan fanns i frågan och termen hade myntats 1854 (av britten Thomas Graham).
Typer av osmos
Det finns två former av osmos: direkt och omvänd.
- Direkt osmos. Det är den som förekommer i cellerna hos levande varelser, där vatten kommer in eller lämnar genom plasmamembran, vilket tillåter en jämvikt med omgivningen, även om det i fall av hyperton (med enorm koncentration av det lösta ämnet) eller hypoton (med minimal koncentration av det lösta ämnet) kan orsaka uttorkning eller explosion genom ackumulering av cellen.
- Omvänd osmos. Det är en identisk mekanism men i motsatt riktning, som tillåter flödet av vatten eller lösningsmedel från punkten med högsta koncentration till den lägsta koncentrationen av löst ämne, vilket är idealiskt för rening eller retention av löst ämne. För att detta ska ske måste ett tryck appliceras som övervinner det naturliga osmotiska trycket (det vill säga det kräver en energikostnad).
Betydelsen av osmos
Osmos är avgörande för cellernas ämnesomsättning, eftersom det är en form av transport av materia mellan insidan och utsidan av cellen som inte innebär någon energiförbrukning, det vill säga den sker passivt, utan att konsumera ATP. Denna princip är också grundläggande för att förklara ursprunget till liv, eftersom det i de första formerna av cellulärt liv fortfarande inte fanns några aktiva metaboliska mekanismer.
Å andra sidan kan principerna för osmos replikeras i vardagliga situationer och tillåta till exempel filtrering av vatten (omvänd osmos), bland andra praktiska procedurer som tillverkning av katalysatorer eller underlättande av industriella kylningsprocesser.
Biologisk diffusion
En process som liknar osmos är känd som enkel diffusion, ur den synpunkten att den involverar transitering av partiklar från ett medium (som cellens inre) till ett annat (som den extracellulära miljön) genom ett semipermeabelt membran, som rör sig från mediet med högst koncentration till det med lägst koncentration (det vill säga följa koncentrationsgradienten). Detta sker passivt, det vill säga utan förbrukning av tillförd energi.
Följaktligen är biologisk diffusion den som äger rum i celler, vilket tillåter inträde eller utträde av molekyler genom plasmamembranet, enligt koncentrationsgradienten. Således kommer till exempel syre in i blodet i de röda blodkropparna, där hemoglobin kan fånga upp dem för transport. Detta enda exempel anger den avgörande betydelsen av denna mekanism för livet.
Exempel på osmos
Några enkla exempel på osmos är:
- Vattenrening. För att avlägsna dess föroreningar från vattnet kan principen om omvänd osmos tillämpas, för att separera det lösta innehållet i det med hjälp av ett semipermeabelt membran.
- Vätsketillförseln av ett ägg.Skalet på ett ägg fungerar som ett osmotiskt membran, vilket tillåter vatten att komma in i dess inre (mer koncentrerat), så att ett kokt ägg kan blötläggas utan att bryta dess skal.
- Cellosmos. En del av de cellulära transportmekanismerna som tillåter utbyte (inträde eller utträde) av materia mellan cytoplasma och den miljö utan att konsumera ATP i processen.