Осмос

Пропуская воду, клеточные мембраны в то же время не пропускают большинство растворенных в ней веществ. Такие мембраны называют избирательно проницаемыми, или полупроницаемыми, а диффузию воды через эти мембраны осмосом. Осмос вызывает передвижение воды из раствора, имеющего высокий водный потенциал, в раствор с низким водным потенциалом.

В отсутствие других факторов, влияющих на водный потенциал (таких, как давление), перемещение или диффузия воды при осмосе будет происходить из области низкой концентрации растворенного вещества (и высокой концентрации воды) в область высокой концентрации растворенного вещества (и низкой концентрации воды). Присутствие растворенного вещества снижает водный потенциал, создавая градиент движения воды.

Как показано на рис. 4-4, если вода отделена от раствора полупроницаемой мембраной, то она проходит через мембрану и поднимает раствор в трубке до установления равновесия, т. е. до выравнивания водного потенциала с обеих сторон мембраны. Если в верхней части трубки приложить достаточное давление, то поступление в нее воды можно предотвратить.

Давление, которое следует приложить к раствору, чтобы остановить поступление воды, называется осмотическим давлением. (Ботаники, изучающие водный режим растений, все чаще вместо термина «осмотическое давление» употребляют эквивалентный «осмотический потенциал».

Следует только помнить, что осмотический потенциал отрицателен.) Понятие «осмотическое давление» используют, чтобы подчеркнуть уменьшение водного потенциала, вызванное присутствием растворенных веществ. Повышение концентрации растворенного вещества увеличивает осмотическое давление и уменьшает водный потенциал раствора.

Осмос

Движение воды определяет не природа растворенного в ней вещества, а его количество число частиц (молекул или ионов), содержащихся в воде. Словом изотонический обозначают растворы, имеющие равное число растворенных частиц и потому развивающие одинаковое осмотическое давление. Вода не проходит через мембрану, разделяющую два изотонических раствора, если, конечно, с одной из сторон мембраны не будет приложено физическое давление.

При сравнении растворов разной концентрации раствор, содержащий меньше растворенного вещества и поэтому развивающий меньшее осмотическое давление, называется гипотоническим, а раствор, в котором растворенного вещества больше и который развивает большее осмотическое давление, называется гипертоническим. (Отметим, что изо- означает «такой же», гипер- больше, в данном случае больше молекул растворенного вещества; гипо меньше, в данном случае меньше молекул растворенного вещества.)

Поскольку растворенные вещества уменьшают водный потенциал, гипотонический раствор имеет более высокий водный потенциал, чем гипертонический. При осмосе молекулы воды поступают через полупроницаемую мембрану в гипертонический раствор до тех пор, пока водный потенциал с обеих сторон мембраны не станет одинаковым.

П. Рейвн, Р. Эверт, С. Айкхорн, Современная ботаника В 2-х томах, Том 1, Перевод с английского канд. биол. наук В. Н. Гладковой, проф. М. Ф. Даниловой, д-ра биол. наук И. М. Кислюк, канд. биол. наук Н. С. Мамушиной под редакцией акад. А. Л. Тахтаджяна

AOF | 18.11.2020 15:25:37