Osmosi

Immagina ora di avere una seconda tazza con \(100 \: \text{mL}\) di acqua e aggiungi \(45 \: \text{g}\) di zucchero da tavola all’acqua. Proprio come la prima tazza, lo zucchero è il soluto e l’acqua è il solvente. Ma ora hai due miscele di diverse concentrazioni di soluto. Confrontando due soluzioni di concentrazione di soluto disuguale, la soluzione con la concentrazione di soluto superiore è ipertonica e la soluzione con la concentrazione di soluto inferiore è ipotonica., Le soluzioni di uguale concentrazione di soluto sono isotoniche. La prima soluzione di zucchero è ipotonica alla seconda soluzione. La seconda soluzione di zucchero è ipertonica alla prima.

Ora aggiungi le due soluzioni a un becher che è stato diviso da una membrana semipermeabile, con pori troppo piccoli per far passare le molecole di zucchero, ma abbastanza grandi per far passare le molecole d’acqua. La soluzione ipertonica è un lato della membrana e la soluzione ipotonica sull’altro., La soluzione ipertonica ha una concentrazione di acqua inferiore rispetto alla soluzione ipotonica, quindi un gradiente di concentrazione di acqua ora esiste attraverso la membrana. Le molecole d’acqua si sposteranno dal lato della concentrazione di acqua più alta al lato della concentrazione più bassa fino a quando entrambe le soluzioni sono isotoniche. A questo punto si raggiunge l’equilibrio.

I globuli rossi si comportano allo stesso modo (vedi figura sotto). Quando i globuli rossi sono in una soluzione ipertonica (concentrazione più elevata), l’acqua esce dalla cellula più velocemente di quanto non entri. Ciò si traduce in crenazione (avvizzimento) delle cellule del sangue., All’altro estremo, un globulo rosso che è ipotonico (concentrazione più bassa al di fuori della cellula) si tradurrà in più acqua che scorre nella cellula che fuori. Ciò si traduce in gonfiore della cellula e potenziale emolisi (scoppio) della cellula. In una soluzione isotonica, il flusso di acqua dentro e fuori la cellula sta accadendo alla stessa velocità.

L’osmosi è la diffusione di molecole d’acqua attraverso una membrana semipermeabile da un’area di soluzione a concentrazione inferiore (cioè, maggiore concentrazione di acqua) ad un’area di soluzione a concentrazione più elevata (cioè, minore concentrazione di acqua). L’acqua entra ed esce dalle cellule per osmosi.

• Se una cellula si trova in una soluzione ipertonica, la soluzione ha una concentrazione di acqua inferiore rispetto al citosol cellulare e l’acqua esce dalla cellula fino a quando entrambe le soluzioni sono isotoniche.,
• Le cellule poste in una soluzione ipotonica assorbiranno acqua attraverso le loro membrane fino a quando sia la soluzione esterna che il citosol non saranno isotonici.

Un globulo rosso si gonfia e subisce emolisi (scoppio) quando viene posto in una soluzione ipotonica. Quando viene inserito in una soluzione ipertonica, un globulo rosso perderà acqua e subirà una crenazione (avvizzimento). Le cellule animali tendono a fare meglio in un ambiente isotonico, dove il flusso di acqua dentro e fuori dalla cellula si verifica a parità di velocità.