Яким чином вода надходить у рослину через коріння? Як перетравлена їжа надходить із кишечника в кровоносні судини? Жодних отворів не виявлено ні в коренях, ні в стінках кишечника тварин. Такий процес називається "осмос".
Коли в одному обсязі знаходяться два гази, вони швидко змішуються. Те саме відбувається і з рідинами. Наприклад, крапля чорнила надасть слабкого забарвлення цілому літру води.
При осмосі з'єднання відбувається через мембрани, такі як тонкі стінки корінців рослин або стінки кишечника. Мембрани уповільнюють сполучний процес, але зупиняють його. При осмосі мембрани живих організмів пропускають одні речовини та затримують інші. Це визначається частково будовою самих речовин. Вчені вважають, що при осмосі розчинені частинки речовини проникають між молекулами мембрани.
Частинки розчину при контакті з мембраною тиснуть на неї і створюють так званий осмотичний тиск. Та сторона, де присутня більше частинок розчиненої речовини, має і великий осмотичний тиск, тому рух походить з ділянок з високим тиском до ділянок зі зниженим тиском.
Але рух здійснюється в обох напрямках, оскільки мембрани пропускають речовини обидві сторони. У нашому організмі, наприклад, мембрани кровоносних судин постійно пропускають речовини обидві сторони. Таким чином, перетравлена їжа надходить у кров, а двоокис вуглецю виводиться з крові через легені.
Осмос – це процес дифузії води (або іншого розчинника) через напівпроникну мембрану з області з меншою концентрацією розчиненої речовини до області з більшою концентрацією розчиненої речовини.
Осмос є ключовим біологічним явищем, що забезпечує водний баланс клітин і організмів.
📌 Механізм: Вода проходить через мембрану до місця з вищою концентрацією речовин.
📌 Мембрана: Напівпроникна – пропускає тільки воду, але не розчинені частинки.
📌 Напрям руху: Від розчину з низькою концентрацією до розчину з високою концентрацією.
📌 Осмотичний тиск: Сила, з якою розчин "втягує" воду через мембрану.
1️⃣ Прямий осмос – природний процес руху води через клітинні мембрани.
2️⃣ Зворотний осмос – штучний процес, коли вода проходить через мембрану у зворотному напрямку під впливом тиску (використовується для очищення води).
🌱 У рослинах
✔ Вода надходить у клітини через корені.
✔ Осмос підтримує тургорний тиск (твердий стан клітини).
✔ Без осмосу рослини в'януть.
🧬 У тварин і людському організмі
✔ Регулює обмін рідини між клітинами.
✔ Важливий для роботи нирок – забезпечує фільтрацію та виведення токсинів.
✔ Контролює розподіл води між кров’ю та тканинами.
🐟 У риб
✔ Морські риби втрачають воду через осмос і п’ють морську воду для компенсації.
✔ Прісноводні риби поглинають воду осмотично і виводять її через нирки.
Осмотичний тиск – це тиск, який потрібно прикласти до розчину, щоб зупинити осмос.
📌 Високий осмотичний тиск: У концентрованих розчинах, де багато розчинених речовин.
📌 Низький осмотичний тиск: У розчинах з малою концентрацією розчинених речовин.
Приклади:
✅ Фізіологічний розчин (0,9% NaCl) – має однаковий осмотичний тиск із плазмою крові.
✅ Гіпертонічний розчин – викликає вихід води з клітин і їх зморщування.
✅ Гіпотонічний розчин – змушує воду надходити в клітини, викликаючи їх набухання.
💧 Очищення води – зворотний осмос використовується у фільтрах для питної води.
🥒 Квашення овочів – сіль витягує воду з клітин овочів.
🧂 Обробка м’яса сіллю – витягує вологу та зменшує ріст бактерій.
🌊 Виживання морських і прісноводних риб – підтримка водного балансу в організмі.
👀 Очні краплі – мають такий самий осмотичний тиск, як сльози, щоб не викликати подразнення.
⭐ Якщо покласти картоплю в солону воду, вона зменшиться, а в чисту – набухне.
⭐ Клітини людини можуть лопнути у дуже гіпотонічному розчині через надмірний осмос.
⭐ Рослини використовують осмос для транспортування води від коренів до листя.
⭐ Медузи не можуть жити в прісній воді через осмос – вони "набухнуть" і загинуть.
Осмос – це природний процес, що забезпечує водний баланс у клітинах, живих організмах та екосистемах. Він використовується в медицині, харчовій промисловості та технологіях очищення води.
💧 "Осмос – це сила природи, що керує життям!" 🔬✨