Πώς αλλάζει η όσμωση του σχήματος ενός κυττάρου;
1. Κίνηση νερού:
* Υποτονική λύση: Όταν ένα κύτταρο τοποθετείται σε ένα υποτονικό διάλυμα (χαμηλότερη συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας έξω από το κύτταρο από ό, τι μέσα), το νερό μετακινείται στο κύτταρο μέσω όσμωσης. Αυτή η εισροή νερού προκαλεί το κύτταρο να διογκωθεί και ενδεχομένως να σκάσει (λύση) εάν η μεμβράνη δεν μπορεί να αντέξει την πίεση.
* Υπερτονική λύση: Σε ένα υπερτονικό διάλυμα (υψηλότερη συγκέντρωση διαλυτής ουσίας έξω από το κύτταρο από το εσωτερικό), το νερό μετακινείται από το κύτταρο μέσω της όσμωσης. Αυτή η απώλεια νερού προκαλεί τη συρρίκνωση του κυττάρου και την εκτόξευση.
* ισοτονική λύση: Όταν η συγκέντρωση διαλυτής ουσίας είναι η ίδια μέσα και έξω από το κύτταρο (ισοτονικό διάλυμα), το νερό κινείται μέσα και έξω με ίσους ρυθμούς, διατηρώντας το κανονικό σχήμα του κυττάρου.
2. Επίδραση κυτταρικού τοιχώματος (σε φυτικά κύτταρα):
* Τα φυτικά κύτταρα έχουν ένα άκαμπτο κυτταρικό τοίχωμα που παρέχει δομική υποστήριξη και περιορίζει την επέκταση του κυττάρου. Όταν το νερό εισέρχεται σε ένα φυτικό κύτταρο, το κεντρικό κενοτόπιο επεκτείνεται, πιέζοντας το τοίχωμα του κυττάρου και δημιουργώντας πίεση του στροβίλου. Αυτή η πίεση συμβάλλει στην ακαμψία του κυττάρου και βοηθά στη διατήρηση του σχήματος της.
* Εάν το φυτικό κύτταρο βρίσκεται σε υπερτονικό περιβάλλον, το νερό αφήνει το κύτταρο, το κενοτόπιο συρρικνώνεται και η πίεση του στροβίλου μειώνεται. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μαρασμό, όπου το φυτό χάνει το όρθιο σχήμα του.
3. Σχήμα ζωικών κυττάρων:
* Τα ζωικά κύτταρα δεν έχουν ένα άκαμπτο κυτταρικό τοίχωμα, έτσι βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στην οσμωτική ισορροπία για να διατηρήσουν το σχήμα τους. Είναι πιο επιρρεπείς σε λύση σε υποτονικές λύσεις και συσσώρευση σε υπερτονικές λύσεις.
Παραδείγματα:
* ερυθρά αιμοσφαίρια: Τα ερυθρά αιμοσφαίρια διατηρούν το σχήμα Biconcave τους σε ισοτονικά διαλύματα. Στις υποτονικές λύσεις, διογκώνονται και μπορούν να σκάσουν. Στις υπερτονικές λύσεις, συρρικνώνονται και γίνονται γεμάτοι.
* Κύτταρα φυτών: Τα φυτικά κύτταρα γίνονται turgid (σταθερά) σε υποτονικά διαλύματα λόγω της επέκτασης του κεντρικού κενοτοπίου. Μιλούν σε υπερτονικές λύσεις καθώς το νερό αφήνει το κελί.
Συμπέρασμα:
Η όσμωση επηρεάζει σημαντικά το σχήμα ενός κυττάρου ρυθμίζοντας την κίνηση του νερού κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης. Ανάλογα με τη συγκέντρωση διαλυμάτων μέσα και έξω από το κύτταρο, η κίνηση του νερού μπορεί να προκαλέσει τη διόγκωση, τη συρρίκνωση ή τη διατήρηση του κανονικού του σχήματος. Η παρουσία ενός κυτταρικού τοιχώματος σε φυτικά κύτταρα διαδραματίζει επίσης καθοριστικό ρόλο στη διατήρηση του κυτταρικού σχήματος παρέχοντας ακαμψία και αντιστέκοντας τις μεταβολές της οσμωτικής πίεσης.
