Kas ir osmoze?

Ir daži ar osmozi saistīti galvenie termini, kurus var būt noderīgi zināt, domājot par osmozes darbību. Šķidrumu, kas iet cauri membrānai, sauc par šķīdinātāju, savukārt šķidrumā izšķīdinātā viela ir izšķīdināta viela. Šķīdinātājs un izšķīdinātā viela kopā veido šķīdumu. Ja šķīdumā ir zems izšķīdušās vielas līmenis, to uzskata par hipotonisku, savukārt šķīdumus ar augstu izšķīdušās vielas līmeni sauc par hipertonisku.

Klasiskā osmozes piemērā augi izmanto osmozi, lai absorbētu ūdeni un barības vielas no augsnes. Šķīdums augu saknēs ir hipertonisks, sūcot ūdeni no apkārtējās hipotoniskās augsnes. Saknes ir veidotas kā selektīvi caurlaidīgas membrānas, kas ielaiž ne tikai ūdeni, bet arī dažas noderīgas šķīdinātājas, piemēram, minerālvielas, kas augam nepieciešamas izdzīvošanai. Osmozei ir arī izšķiroša nozīme augu un dzīvnieku šūnās, jo šķidrumi ieplūst un izplūst no šūnu sienas, lai ievestu barības vielas un izvadītu atkritumus.

Šķidrums osmozē iet gan iekšā, gan ārā no puscaurlaidīgās membrānas, bet parasti notiek neto plūsma vienā vai otrā virzienā, atkarībā no tā, kurā membrānas pusē ir lielāka izšķīdušo vielu koncentrācija. Ir iespējams mainīt osmozes procesu, radot spiedienu hipertoniskā šķīdumā. Kad spiediens kļūst tik intensīvs, ka šķīdinātājs no hipotoniskā šķīduma nevar iziet cauri membrānai, to sauc par osmotisko spiedienu, un tas neļaus sasniegt izotonisku stāvokli.

Principi, kas ir pamatā osmozei, ir galvenie, lai izprastu dažādus jēdzienus. Piemēram, dažreiz letāls veselības stāvoklis, kas pazīstams kā ūdens intoksikācija, rodas, kad cilvēki ļoti ātri dzer lielu daudzumu ūdens, izraisot ūdens atšķaidīšanu, kas brīvi plūst caur viņu ķermeni. Šis atšķaidītais šķīdums spēj izspiesties cauri šūnu membrānām, pateicoties osmozei, un tas var izraisīt šūnu eksploziju, kad tās izplešas, lai pielāgotos ūdenim. Un otrādi, kad cilvēki kļūst dehidrēti, šūnas saraujas un mirst, jo brīvi plūstošais ūdens organismā kļūst ļoti koncentrēts ar izšķīdušajām vielām, izraisot ūdens izplūdi no šūnām, mēģinot sasniegt izotonisku stāvokli.