Περιεχόμενο
- Μεμβράνη πλάσματος
- Διάχυση και όσμωση
- Ισοτονική λύση
- Υποτονική λύση
- Υπερτονική λύση
- Ζωικά κύτταρα έναντι φυτικών κυττάρων
Τόσο τα φυτά όσο και τα ζώα έχουν κύτταρα, και μία από τις κύριες διαφορές μεταξύ τους είναι ότι τα φυτικά κύτταρα έχουν κυτταρικά τοιχώματα. Αυτό τους βοηθά να διατηρήσουν το σχήμα τους, ακόμη και αν το περιβάλλον αλλάζει σημαντικά. Τα ζωικά κύτταρα είναι πιο εύκαμπτα και, χωρίς το κυτταρικό τοίχωμα, μπορούν να αντιδράσουν δυσμενέστερα σε αλλαγές στο περιβάλλον τους, όπως η συγκέντρωση του διαλύματος γύρω από αυτά.
Μεμβράνη πλάσματος
Όλα τα κύτταρα περιβάλλονται από μια μεμβράνη πλάσματος, η οποία είναι ένα διπλό στρώμα φωσφολιπιδίων που ρυθμίζει την είσοδο και την έξοδο των υλικών στο κύτταρο. Στα φυτά, το κυτταρικό τοίχωμα βρίσκεται στο πλάι της μεμβράνης, το οποίο βοηθά στη διατήρηση της δομής του. Η μεμβράνη ενός κυττάρου θεωρείται επιλεκτικά διαπερατή, καθώς επιτρέπει σε ορισμένες ουσίες, όπως το νερό, να περνούν ελεύθερα, αλλά όχι άλλες, όπως ιόντα και μεγάλα μόρια.
Διάχυση και όσμωση
Ένα διάλυμα περιέχει τον διαλύτη, το υγρό, όπως νερό και διαλυμένη ουσία, τα στερεά διαλυμένα στον διαλύτη. Σε ένα διάλυμα, σωματίδια σε μια περιοχή υψηλής συγκέντρωσης φυσικά θα μεταναστεύσουν σε μια περιοχή χαμηλότερης συγκέντρωσης. Αυτό είναι γνωστό ως διάχυση. Όταν η διάχυση συμβαίνει μέσω μιας επιλεκτικά διαπερατής μεμβράνης, είναι γνωστή ως όσμωση. Αυτό είναι σημαντικό για τα κύτταρα επειδή, εάν η διαλυμένη ουσία δεν μπορεί να διέλθει από τη μεμβράνη, η οποία είναι επιλεκτική, το νερό θα περάσει ελεύθερα για να εξισορροπήσει τη συγκέντρωση.
Ισοτονική λύση
Εάν ένα κύτταρο βρίσκεται σε διάλυμα που έχει την ίδια συγκέντρωση με το εσωτερικό του, αυτό το διάλυμα είναι ισοτονικό. Αυτή είναι η ιδανική κατάσταση για το κελί, όπου η ροή νερού από το κελί είναι ίση με τη ροή. Αλλά τα κύτταρα συχνά βρίσκουν περιβάλλοντα που έχουν διαφορετικές συγκεντρώσεις από τα δικά τους, όπως οργανισμοί που βρίσκονται σε καθαρό νερό (χαμηλή συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας) ή σε θαλασσινό νερό (υψηλή συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας).
Υποτονική λύση
Εάν το διάλυμα γύρω από το κύτταρο είναι λιγότερο συμπυκνωμένο από αυτό που βρίσκεται μέσα του, το διάλυμα είναι υποθετικό. Σε ένα υποτονικό διάλυμα, το νερό ρέει από το διάλυμα στο κύτταρο μέσω της μεμβράνης. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει έως ότου τα δύο διαλύματα έχουν την ίδια συγκέντρωση, είτε το κύτταρο σπάει λόγω εσωτερικής πίεσης είτε τα οργανίδια του εργάζονται για να αντλήσουν νερό.
Υπερτονική λύση
Εάν ένα κύτταρο βρίσκεται σε διάλυμα που έχει υψηλότερη συγκέντρωση από το εσωτερικό, αυτό το διάλυμα είναι υπερτονικό. Όταν συμβεί αυτό, ρέει νερό από το κελί στο διάλυμα. Αυτό συμβαίνει έως ότου οι συγκεντρώσεις εξισορροπηθούν, ή το κύτταρο αφυδατωθεί και πεθάνει ή τα οργανίδια καταναλώσουν ενέργεια για να αντλήσουν νερό σε αυτό.
Ζωικά κύτταρα έναντι φυτικών κυττάρων
Όταν τα ζωικά κύτταρα τοποθετούνται σε υποτονικά διαλύματα, θα απορροφούν νερό λόγω της όσμωσης. Εάν το διάλυμα στο οποίο βρίσκονται είναι αρκετά χαμηλό σε συγκέντρωση, όπως απεσταγμένο νερό, η απορρόφηση θα προκαλέσει διόγκωση των κυττάρων έως ότου εκραγούν. Αυτό, φυσικά, είναι σοβαρός κίνδυνος για κύτταρα σε υποτονικές λύσεις. Τα φυτικά κύτταρα δεν σκάσουν λόγω του άκαμπτου κυτταρικού τοιχώματος που τα συγκρατεί.