• Saturday October 16,2021

Osmose

Wir erklären, was Osmose ist und welche Arten es gibt. Darüber hinaus, warum es wichtig ist, was ist die biologische Verbreitung und Beispiele für Osmose.

Die Osmose wurde 1877 von dem Deutschen Wilhelm Pfeffer entdeckt.
  1. Was ist Osmose?

Osmose oder Osmose ist ein physikalisches Phänomen des Stoffaustauschs durch eine semipermeable Membran, von einem weniger dichten Medium zu einem Medium mit höherer Dichte, ohne dass ein Energieaufwand entsteht a. Es ist ein passives Phänomen, das jedoch für den Zellstoffwechsel von Lebewesen von entscheidender Bedeutung ist.

Der Mechanismus der Osmose strebt ein Gleichgewicht der Konzentrationen zwischen den beiden durch die Membran getrennten Segmenten einer Lösung an, wobei Lösungsmittel von einer Seite zur anderen übertragen wird, um das Extrem einer höheren Konzentration zu verdünnen. Dies erzeugt eine Druckänderung, die als osmotischer Druck bekannt ist. Dies geschieht mit der Membran der Zellen, deren Inneres eine größere, gleiche oder geringere Konzentration aufweisen kann als das Äußere, wodurch der Eintritt und Austritt von Wasser, dh die Osmoregulation, ermöglicht wird Sinn, ohne Energiekosten.

Die Osmose wurde 1877 in Studien zur Pflanzenphysiologie des Deutschen Wilhelm Pfeffer entdeckt, obwohl ähnliche Studien auf diesem Gebiet bereits existierten und der Begriff bereits existierte Es wurde 1854 von dem Briten Thomas Graham geprägt.

  1. Arten der Osmose

Die Umkehrosmose reicht von der höchsten bis zur niedrigsten Konzentration an gelöstem Stoff.

Es gibt zwei Formen der Osmose: direkte und inverse.

  • Direkte Osmose. Es ist dasjenige, das in den Zellen von Lebewesen vorkommt, in denen Wasser durch die Plasmamembran ein- oder austritt und ein Gleichgewicht mit der Umwelt ermöglicht, obwohl es sich um hypertonische Medien handelt (von enormer Konzentration) des gelösten Stoffes) oder hypotonisch (mit minimaler Konzentration des gelösten Stoffes) kann Dehydration oder Explosion durch Akkumulation der Zelle verursachen.
  • Umkehrosmose Es ist ein identischer Mechanismus, jedoch in entgegengesetzter Richtung, der den Fluss von Wasser oder Lösungsmittel vom Punkt der höchsten Konzentration bis zur niedrigsten Konzentration des gelösten Stoffs ermöglicht, was ideal für die Reinigung oder Rückhaltung des gelösten Stoffs ist. Dazu muss ein Druck ausgeübt werden, der den natürlichen osmotischen Druck überwindet (dh es sind Energiekosten erforderlich).
  1. Bedeutung der Osmose

Osmose ist für den Zellstoffwechsel von entscheidender Bedeutung, da es sich um eine Form des Transports von Materie zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Zelle handelt, die keinen Energieaufwand verursacht, dh passiv abläuft, ohne ATP zu verbrauchen. Dieses Prinzip ist auch für die Erklärung der Entstehung des Lebens von grundlegender Bedeutung, da es in den ersten Formen des Zelllebens noch keine aktiven Stoffwechselmechanismen geben würde.

Zum anderen können die Prinzipien der Osmose in alltäglichen Situationen nachgebildet werden und beispielsweise die Wasserfiltration (Umkehrosmose) ermöglichen, unter anderem praktische Verfahren wie die Herstellung von Katalysatoren oder die Erleichterung industrieller Kühlprozesse .

  1. Biologische Verbreitung

Bei der biologischen Diffusion treten Moleküle in die Plasmamembran ein und entladen sich durch diese.

Es ist als einfache Diffusion zu einem osmoseartigen Prozess bekannt, bei dem Partikel von einem Medium (z. B. dem Zellinneren) zu einem anderen (z. B. der extrazellulären 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 zusätzlichen Energieverbrauch.

Dementsprechend findet die biologische Diffusion in den Zellen statt, wodurch der Eintritt oder Austritt von Molekülen durch die Plasmamembran gemäß dem Konzentrationsgradienten ermöglicht wird. So gelangt beispielsweise Sauerstoff in das Blut der roten Blutkörperchen, wo Hämoglobin sie für den Transport einfängt. Dieses einzige Beispiel zeigt die lebenswichtige Bedeutung dieses Mechanismus für das Leben.

  1. Osmose-Beispiele

Einige einfache Beispiele für Osmose sind:

  • Wasseraufbereitung. Um seine Verunreinigungen aus dem Wasser zu entfernen, kann das Prinzip der Umkehrosmose angewendet werden, um den darin gelösten Inhalt durch eine semipermeable Membran abzutrennen.
  • Die Hydratation eines Eies. Die Schale eines Eies wirkt wie eine osmotische Membran, die das Eindringen von Wasser in das Innere (konzentrierter) ermöglicht, sodass Sie ein Ei einweichen können, ohne die Schale zu zerbrechen.
  • Zelluläre Osmose Ein Teil der Zelltransportmechanismen, die den Austausch (Eintritt oder Austritt) von Materie zwischen dem Zytoplasma und der Umwelt ermöglichen, ohne dabei ATP zu verbrauchen.

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