Мы объясняем, что такое осмос и какие типы существуют. Также почему это важно, что такое биологическая диффузия и примеры осмоса.
Что такое осмос?
Осмос или осмос - это физический феномен обмена иметь значение через полупроницаемую мембрану, от менее плотной среды к более высокой плотность, без затрат Энергия. Это пассивное явление, но жизненно важное для метаболизм мобильный телефон живые существа.
Механика осмоса преследует равновесие концентраций между двумя сегментами решение разделены мембраной, передающей растворитель от одной стороны к другой, чтобы разбавить крайнюю более высокую концентрацию. Это приведет к изменению Давление, известное как осмотическое давление. Вот что происходит с мембраной клетки, чья внутренняя часть может быть в большей, равной или меньшей концентрации, чем внешняя, позволяя вход и выход Водыто есть осморегуляция без затрат энергии.
Осмос был открыт в 1877 году в исследованиях физиологии растений немца Вильгельма Пфеффера, несмотря на тот факт, что аналогичные исследования уже существовали по этому вопросу, и этот термин был введен в употребление в 1854 году (британцем Томасом Грэмом).
Виды осмоса
Есть две формы осмоса: прямой и обратный.
- Прямой осмос. Это тот, который происходит в клетках живых существ, в которых вода входит или выходит через плазматическая мембрана, позволяя достичь равновесия с окружающей средой, хотя в случаях гипертонического (огромная концентрация растворенного вещества) или гипотонического (минимальная концентрация растворенного вещества) он может вызвать обезвоживание или взрыв из-за накопления клетки, соответственно.
- Обратный осмос. Это идентичный механизм, но в противоположном направлении, который позволяет воде или растворителю течь от точки наивысшей концентрации до самой низкой концентрации растворенного вещества, что идеально для очистки или удержания растворенного вещества. Чтобы это произошло, необходимо приложить давление, которое преодолевает естественное осмотическое давление (то есть требует затрат энергии).
Важность осмоса
Осмос жизненно важен для клеточного метаболизма, поскольку это форма транспорта вещества между внутренней и внешней частью клетки, которая не требует каких-либо затрат энергии, то есть происходит пассивно, без потребления энергии. АТФ. Этот принцип также является основополагающим для объяснения происхождения жизнь, поскольку в первых формах клеточной жизни еще не было активных метаболических механизмов.
С другой стороны, принципы осмоса могут быть воспроизведены в повседневных ситуациях и позволяют, например, фильтровать воду (обратный осмос), среди других практических процедур, таких как производство катализаторов или облегчение промышленных процессов охлаждения.
Биологическая диффузия
Процесс, похожий на осмос, известен как простая диффузия с точки зрения того, что он включает в себя переход частиц из одной среды (например, внутренней части клетки) в другую (например, внеклеточную среду) через полупроницаемую мембрану, перемещаясь по ней. от среды с наибольшей концентрацией к среде с наименьшей концентрацией (т. е. следуя градиенту концентрации). Это происходит пассивно, то есть без потребления дополнительной энергии.
Соответственно, биологическая диффузия - это то, что происходит в клетках, позволяя входить или выходить молекулы через плазматическую мембрану в соответствии с градиентом концентрации. Так, например, кислород попадает в кровь в красные кровяные тельца, где гемоглобин может захватывать их для транспортировки. Этот единственный пример показывает жизненную важность этого механизма для жизни.
Примеры осмоса
Вот несколько простых примеров осмоса:
- Очистка воды. Для удаления примесей из воды можно применить принцип обратного осмоса, чтобы отделить растворенное в ней содержимое с помощью полупроницаемой мембраны.
- Увлажнение яйца.Оболочка яйца действует как осмотическая мембрана, позволяя воде проникать внутрь (более концентрированной), так что приготовленное яйцо можно замачивать, не разрушая скорлупу.
- Осмос клеток. Часть клеточных транспортных механизмов, которые позволяют обмен (вход или выход) вещества между цитоплазма и окружающая обстановка без потребления АТФ в процессе.