De flesta vet att växter behöver vatten för att hålla sig vid liv, men att bestämma hur ofta de kan vattna kan vara svåra för både botaniker och plantentusiaster. Ett enkelt trick är att markera kalendern när du vattnar din växt, vänta tills det börjar glöda för att beräkna hur länge att vänta mellan vattensessioner. Den ideala tiden är precis innan växten skulle vilja. Vetenskapen bakom varför detta fungerar? Cellmembran och osmos.

Alla celler behöver flytta molekyler in i och ut ur cellen. Några av mekanismerna för att åstadkomma detta kräver att cellen använder energi, såsom att sätta upp pumpar i cellmembranet för att transportera molekyler. Diffusion är ett sätt att flytta några molekyler över ett membran gratis - från områden med högre koncentration av lösta ämnen till lägre koncentration - utan att kräva att cellen spenderar värdefull energi. Osmos är mycket som diffusion, men i stället för att flytta molekylerna eller lösa det rör sig lösningsmedlet, vilket är rent vatten.
Process av osmos

Semipermeabla membraner, som de som finns i djur- och växtceller , separera cellens inre från vad som ligger utanför cellen. Processen med osmos rör sig vattenmolekyler över det semipermeabla membranet när det finns en koncentrationsgradient så att det finns olika koncentrationer av lösningsmedel på vardera sidan av det biologiska membranet.
Sciencing Video Vault
Skapa den (nästan) perfekta konsolen: Här är hur
Skapa den (nästan) perfekta fästet: Så här
Osmotiskt tryck kommer helt enkelt att flytta vattenmolekylerna över membranet tills lösningsmedlet (molekylen upplöst i vattnet) når jämvikt. Vid denna tidpunkt är mängden lösta och lösningsmedel (vatten) lika på varje sida av membranet.

Tänk på en lösning av saltvatten där saltet är upplöst i vatten över ett membran. Om det finns en högre koncentration av salt på ena sidan av membranet rör sig vattnet från den mindre salta sidan över membranet till den saltare sidan tills båda sidor av membranet är lika salta.
Tre typer av osmoseprover

Processen med osmos kan leda till att cellerna krymper eller expanderar (eller förblir desamma) med vattenmolekylernas rörelse. Osmos påverkar cellerna olika beroende på typen av lösning i fråga.

Vid en hypertonisk lösning finns det mer lösta ämnen utanför cellen än inuti cellen. För att utjämna detta lämnar vattenmolekyler cellen, som rör sig mot membranets sida med en högre koncentration av lösningsmedel. Denna vattenförlust får cellen att krympa.

Om lösningen är en hypotonisk lösning, finns det mer lösta ämnen i cellen än utanför cellen. För att hitta jämvikt flyttar vattenmolekylerna in i cellen, vilket leder till att cellen expanderar när vattenvolymen inuti cellen ökar.

En isotonisk lösning har samma mängd lösta på båda sidor av cellmembranet, så detta cellen är redan i jämvikt. Det kommer att förbli stabilt, varken krympande eller svullnad.
Hur osmos påverkar celler

En bra modell för att förstå hur osmosprocessen påverkar mänskliga celler är den röda blodkroppen. Kroppen arbetar hårt för att bibehålla isotoniska förhållanden så att dina röda blodkroppar håller sig i jämvikt, varken krympande eller svullnad. Under höghypertoniska förhållanden krymper de röda blodkropparna, vilket kan döda den röda blodkroppen. Mycket hypotoniska förhållanden är inte bättre eftersom de röda blodkropparna kan svälla tills de brista, som kallas lysis.

I en växtcell, som har en styv cellvägg utanför cellmembranet, kommer osmos att dra vatten i endast en cell till en viss punkt. Anläggningen lagrar detta vatten i sin centrala vakuol. Växtens inre tryck, kallat turgortryck, hindrar för mycket vatten från att komma in i cellen för förvaring i vakuolen. Kom ihåg att plantan du behövde vatten? Det villts utan tillräcklig vattning eftersom växten förlorar turgortryck.