Difuzie și osmoză, Note de laborator BIO 1003
Moleculele din aer și moleculele din lichide sunt în mișcare și tind să se amestece uniform. Când o persoană poartă un parfum, acest proces natural de amestecare permite celorlalți să simtă parfumul. Când puneți colorant alimentar într-un pahar cu apă, acesta se deplasează treptat din centru și colorează toată apa. Termenul care descrie o astfel de amestecare nelimitată este difuzie .
O demonstrație de difuzie a fost organizată pe recepție. Cristalele de pigment au fost puse la baza unui cilindru de apă. Observați cantitatea de schimbare în 5 minute. Difuzia în apă este un proces rapid sau lent? Este difuzia un mecanism eficient de transport molecular atât pe distanțe scurte, cât și pe distanțe mari? Dacă ați încălzi amestecul, difuziunea ar accelera?
Celulele există într-un mediu apos și ele însele conțin apă. Parameciul trăiește în iazuri și este scăldat cu apă; propriile celule și celulele plantelor sunt înconjurate de apă numită fluid tisular. Membrana plasmatică care împarte celula de împrejurimi este semipermeabilă, adică molecule mici, cum ar fi apa, pot trece, iar moleculele mari nu. Deoarece tendința către amestecarea completă este un fenomen natural, celulele pot avea probleme în reținerea suficientă a apei sau scăderea excesului de apă.
Dacă numărul de particule dizolvate în interiorul unei celule este mai mare decât cel dintr-un volum egal de apă din jur, se spune că conținutul celulei este hipertonic (mai concentrat decât) mediul înconjurător. Dacă conținutul celulei este mai diluat decât mediul, celula este hipotonă față de mediu. Când ambele sunt echilibrate, concentrațiile celulei și a împrejurimilor sale sunt izotonice .
Când conținutul celulelor și mediul înconjurător sunt de concentrații diferite, apa va trece prin membrana plasmatică, iar cele două regiuni vor deveni mai similare în concentrație. Procesul apei care se mișcă printr-o membrană semipermeabilă se numește osmoză. Un organism al cărui conținut era hipertonic pentru mediu ar câștiga apă; una care era hipotonă pentru mediu ar pierde apă. Organismele sunt adaptate pentru a face față propriului tip specific de mediu. Acesta este motivul pentru care un pește de apă dulce nu poate trăi mult timp în apă sărată; se deshidratează.
O demonstrație a fost organizată pe masa din față. O soluție concentrată de zahăr care a fost colorată cu colorant umple capătul larg al unui tub de ciulin inversat. Deschiderea capătului larg a fost acoperită cu o membrană semipermeabilă și imersată în apă. Pe măsură ce apa traversează membrana și diluează melasa, volumul de fluid din interiorul tubului de ciulin crește, iar o coloană de fluid urcă partea subțire a tubului. Puteți măsura rata ascensiunii sale. Te-ai aștepta ca rata să fie corelată cu concentrația melasei?