Osmosi
Osmosia iragazkortasun selektiboa azaltzen duen mintzean zehar uraren mugimendua da. Mugimendu hau energia gastuaren beharrik gabe egiten da, disoluzio diluituenetik kontzentratuenera, bi disoluzioen kontzentrazioak berdintzeko helburuarekin. Horregatik, gradientearen alde egiten dela esaten da.
Osmosia difusio mota berezia da.
Beraz, urak mintz erdiragazkorra disoluzio hipotonikotik hipertonikora joateko zeharkatuko du, bien arteko kontzentrazio desberdintasuna txikituz. Presio osmotikoa oreka mantentzeko presioa bezala definitzen da. Hau disoluzioak duen solutu kontzentrazioaren araberakoa da.
Osmosia sistema biologiko askotan oso garrantzitsua da, esaterako zelula mintzetan. Normalean hauek, tamaina handiko solutu organikoekiko iragazkaitzak izaten dira, baina ez horrela ura eta tamaina txikiko karga gabeko molekulentzat. Iragazkortasuna molekularen tamaina, karga eta disobagarritasunaren araberakoa izaten da. Osmosia urarentzat zeluletarako sarrera eta irteera nagusia da.
Mekanismoa
aldatuOsmosia mintz erdiragazkor batean zehar gertatzen da. Zelula bat uretan murgilduta dagoenean, ur molekulak kontzentrazio baxueneko aldetik altuenekora pasako dira mintza zeharkatuz. Zelularen mintzak iragazkortasun selektiboa du, honek molekula jakin batzuk bakarrik zeharkatu ahal izango dutela esan nahi du.
Mintzaren bi aldeetan ur puruaren bolumen berdina jarriz gero, ur molekulek mintza bi aldeetara zeharkatuko dute, baina ez da fluxu netorik izango mintzan zehar. Aitzitik, mintzaren alde batean ur purua eta bestean kontzentrazio jakineko disoluzio bat badaude, mintza alde batetik bestera zeharkatzen duten ur molekulek ez dute abiadura bera izango. Disoluzio kontzentrauenetik diluituenera datozen ur molekulek solutuekin talka egingo dute eta mantsoago zeharkatuko dute mintza. Honek uraren fluxu netoa disoluzio kontzentratuenera doala esan nahi du. Mintza puskatuko ez dela onartzen badugu, uraren fluxua mantsotzen joango da eta bi disoluzioen kontzentrazioa berdintzen denean geldituko egingo da.
Osmosia entropia kontzeptuaren bidez ere azal daiteke. Aurreko kasuan bezala, mintzak disolbatzaile purua eta disoluzioa bananduko ditu. Disoluzioak ur puruak baino entropia handiagoa duenez, termodinamikaren bigarren legeak disolbatzailearen molekulak disoluziora pasako direla dio, sistemaren entropia maximizatua izan arte. Honen eraginez, disolbatzaileak entropia galduko du disoluzioak irabazten duen bitartean. Oreka edo entropia maximoa, entropia gradientea zero bihurtzen denean lortuko da.
Zenbait adibide
aldatuPresio osmotikoa landare askoren sostengu garrantzitsua da. Landare zelulara ura sartzean, honek zelula hormaren kontra presio bat eragiten du. Presio hau presio osmotikoarekin berdintzen denean, ok oreka egoerara heltzen da. Zelula hormarik ezean, zelulara urak sartzen jarraituko zuen lehertzera iritsiz.
Landare zelula bat disoluzio hipertoniko batean jartzen denean, zelula barneko ura kanpora irtengo da disoluzio kontzentratuenera. Honen ondorioz, zelula deshidratatu eta hil egingo da. Hau plasmolisi bezala ezagutzen da.
Gainera, osmosia landarearen sustraiek lurretik ura ateratzeko duten gaitasunaren erantzulea da. Sustrai fin asko dituztenez, gainazal handia dute eta ura osmosi bidez sartzen da sustraietara.
Gatz kontzentrazio handia duen disoluzio batean patata zatiak gehitzen direnean ere ikus daiteke osmosia. Patataren barneko ura gatz disoluziora irtengo da, patata murriztu eta deshidratatuz. Gatz disoluzioaren kontzentrazioa zenbat eta handiagoa izan, patata zatien tamaina eta pisuaren arteko desberdintasuna handiagoa izango da.
Ingurune ez-ohikoetan, osmosia oso kaltegarria izan daiteke organismoentzat. Esaterako, itsasoko arrainak ur gezatan jarriz gero, hil egingo lirateke. Disoluzio hipotoniko batean daudenez, hau da, kanpo inguruneko disoluzioa diluituagoa da, ura zelulara sartu eta hau lehertu egingo da.
Landare edo animalia zelula bat disoluzio batean murgiltzean, disoluzioaren kontzentrazioaren arabera hainbat gauza gerta daitezke:
- Ingurunea hipotonikoa bada, zelula barneko kontzentrazioa handiagoa izango da eta ondorioz, zelulak ura irabaziko du osmosiz.
- Ingurunea isotonikoa bada, disoluzioak zelularen kontzentrazio bera izango du eta ez da uraren mugimendu netorik egongo zelula mintzean zehar.
- Ingurunea hipertonikoa bada, zelula barneko kontzentrazioa txikiagoa izango da eta zelulak ura galduko du osmosiz.
Laburtuz, zelula bat bera nda baino disoluzio kontzentratuagoan jartzean ura galdu eta zimurtu egingo da. Bera baino diluituagoa bada aldiz, ura irabaziko du eta lehertu egingo da.
Alderantzizko osmosia
aldatuAlderantzizko osmosia banantze prozesu bat da. Bertan presioa aplikatzen da solutua duen disoluzio baten ura disolbatzaile purura pasatzeko, hau da, ura disoluzio kontzentratuenetik diluituenera joaten da mintza zeharkatuz.
Hau itsasoko ura gatzgabetzeko erabil daiteke. Mintzaren alde batean itsasoko ura jartzen da eta bestean ur purua. Ondoren, itsasoko uraren gainean presio bat aplikatzen da eta ura bertatik ur purura pasatuko da. Beraz, alderantzizko osmosiaren bidez, itsasoko ura ur edangarria bihur daiteke.
