Что такое осмотическое давление?
Содержание
Осмотическими называют процессы транспортировки молекул растворителя через разделяющий области с различными концентрациями, мембранный механизм, обладающий свойством полупроницаемости. Осмос и осморегуляция — это пассивный транспорт веществ, протекающий без затрат клеточной энергии, в направлении от градиента концентрации.
Он проходит за счет диффузионных процессов и продолжается до выравнивания концентрации гипотонического и гипертонического растворов по сторонам мембранного разделителя сред.
Осмотические механизмы
Осмос в биологии — это совокупные диффузионные процессы, протекающие через разделитель сред, с разными концентрациями ионов растворенных соединений. Интенсивность протекания такого взаимодействия определяется разницами давлений активных молекул вещества по обе стороны разделяющей мембраны.
Что такое осмотическое давление
Осмотическим давлением называют силу, воздействующую на жидкость и заставляющую ее преодолевать препятствие в виде полупроницаемой мембраны.
В биологии осмотическим давлением клетки называют давление внутриклеточного раствора, возникающего при суммировании концентраций всех растворенных в нем соединений.
Нормальное протекание осмотических процессов возможно лишь при наличии полупроницаемой мембраны, обладающей способностью задерживать одни вещества и пропускать другие — осмотические активные частицы.
Роль такой мембраны в живой клетке обеспечивает клеточная оболочка, содержащая липидные и протеиновые комплексы, которые взаимодействуют с молекулами воды и регулируют их транспорт для нормального протекания внутриклеточных процессов.
Законы осмоса построены на принципе ЛеШателье, который определяет, что всякая система реагирует на изменение одного из своего параметра возникновением реакций, направленных на ликвидацию такого изменения и восстановления динамического равновесия.
Изотонический, гипотонический и гипертонический растворы: ЕГЭ биология
Виды растворов биология разделяет по количеству растворенных в них соединений на: изотонический, гипотонический и гипертонический:
- Изотонический: раствор, содержащий равное количество веществ с внутриклеточной жидкой средой. Поступающая извне вода из клетки не выводится.
- Гипотонический: внутриклеточное осмотическое давление преобладает над внешним, и поступающий внутрь клетки избыток воды приводит к ее разбуханию и возможному разрушению.
- Гипертонический: количество растворенных элементов во внешней среде преобладает над внутриклеточным, приводя к повышенной потере внутриклеточной воды и дегидратации клеточных структур, с нарастанием сжатия самой клетки.
Введение гипертонического раствора в кровяное русло приведет к сжатию форменных элементов, а гипотонического — станет причиной их разрушения.
При терапевтических мероприятиях используют физраствор — изотонический раствор натрий хлора восполняющий дефицит циркулирующей жидкости и остающейся нейтральным к форменным элементам.
Что такое плазмолиз
Процесс отрыва цитоплазматической мембраны от оболочки клетки, происходящий вследствие дегидратации клеточных протопластических структур, называется плазмолизом. Ему подвержены растительные клетки, помещенные в гипертоническую среду и по характеру течения может быть обратимым и необратимым.
Необратимый приводит к гибели клетки, а обратимый десплазмолиз — к её восстановлению после устранения повреждающей причины. Судорожные типы плазмолиза приводят к образованию игольчатой клеточной структуры, за счет сохранения цитоплазматических мостиков, удерживающих протопласты.
Что такое осмос для биологических систем
Биологическая значимость осмотических процессов крайне важна для обеспечения процессов жизнедеятельности:
- Поддержание упругости и тургора клеток используется растительными клетками при увеличении объемов вакуолей, увеличивая таким образом тургорное распирание. Гипертоническая среда создается аккумулированием сахароз и регулирование их концентрации определяет параметр осмоса, повышающего показатели упругости конкретных тканей. С этим свойством связаны отдельные двигательные реакции растений.
- Удержание формы и эластичности тканевых структур и органов.
- Непрерывно протекающие реакции поглощения питательных элементов пищи, формирование биологических жидкостей, экскрементов.
- Фармакологическое воздействие.
- Осмосом поддерживается уровень водосодержания и сбалансированное распределение воды между биологическими жидкостями, тканевыми структурами.
- Благодаря осмосу эритроцитарная мембрана проницаема для водяных и кислородных молекул в легочной системе и поглощает углекислый газ при тканевом газообмене для его дальнейшей эвакуации из легких.
Благодаря пассивному транспорту переносятся питательные вещества внутри стволов растений в тех случаях, когда осуществление его капиллярным переносом невозможно.
При этом, крупные белковые молекулы, играющие огромную роль в обеспечении осмоса и осморегуляции, неспособные преодолеть мембрану остаются в клетке, поддерживая стабильность показателей.
Занимайтесь на курсах ЕГЭ и ОГЭ в паре TwoStu и получите максимум баллов на экзамене:
