Осмос, тонічність та гідростатичний тиск
VIVO Патофізіологія
Осмос, тонічність та гідростатичний тиск
Велика кількість молекул води постійно рухається по клітинних мембранах шляхом простої дифузії, що часто сприяє руху через мембранні білки, включаючи аквапорини. Взагалі, чистий рух води в клітини або з них є незначним. Наприклад, було підраховано, що кількість води, еквівалентна приблизно 100-кратному обсягу клітини, дифузується по мембрані еритроцитів щосекунди; клітина не втрачає і не набирає воду, оскільки однакова кількість надходить і виходить.
Однак є багато випадків, коли чистий потік води відбувається через клітинні мембрани та листи клітин. Прикладом, що має велике значення для вас, є виділення та всмоктування води в тонкому кишечнику. У таких ситуаціях вода все ще рухається по мембранах шляхом простої дифузії, але процес є досить важливим, щоб виправдати окрему назву - осмос.
Осмос і мережевий рух води
Осмос - це чистий рух води через селективно проникну мембрану, зумовлений різницею концентрацій розчиненої речовини з двох сторін мембрани. Селективно проникною мембраною є та, яка забезпечує необмежений прохід води, але не розчинених молекул або іонів.
Різні концентрації молекул розчиненої речовини призводять до різних концентрацій вільних молекул води по обидва боки мембрани. На стороні мембрани з вищою концентрацією вільної води (тобто меншою концентрацією розчиненої речовини) більше молекул води потраплятиме в пори мембрани за певний проміжок часу. Більше страйків прирівнюється до більшої кількості молекул, що проходять через пори, що в свою чергу призводить до чистої дифузії води з відділення з високою концентрацією вільної води до такої з низькою концентрацією вільної води.
Ключове, що слід пам’ятати про осмос, полягає в тому, що вода витікає з розчину з меншою концентрацією розчиненої речовини в розчин з вищою концентрацією розчиненої речовини. Це означає, що вода тече у відповідь на різницю в молярності через мембрану. Розмір частинок розчиненої речовини не впливає на осмос. Рівновага досягається, коли рухається достатня кількість води для вирівнювання концентрації розчиненої речовини по обидва боки мембрани, і в цей момент чистий потік води припиняється. Ось простий приклад для ілюстрації цих принципів:
| Два контейнери однакового об’єму розділені мембраною, яка дозволяє вільно пропускати воду, але повністю обмежує проходження молекул розчиненої речовини. Розчин А містить 3 молекули білка альбуміну (молекулярна маса 66000), а розчин В містить 15 молекул глюкози (молекулярна маса 180). У який відсік буде стікати вода, чи не буде чистого руху води? [відповідь] |