La maggior parte delle persone sa che le piante hanno bisogno di acqua per rimanere in vita, ma capire quanto spesso annaffiarle può essere complicata per botanici e appassionati di piante. Un semplice trucco consiste nel contrassegnare il calendario quando si innaffia la pianta, quindi attendere fino a quando non inizia ad appassire per calcolare il tempo di attesa tra le sessioni di irrigazione. Il tempismo ideale è appena prima che la pianta si appassiti. La scienza dietro perché funziona? Membrane e osmosi delle cellule.

Tutte le cellule devono spostare le molecole dentro e fuori la cellula. Alcuni dei meccanismi per farlo richiedono alla cellula di usare energia, come l'installazione di pompe nella membrana cellulare per trasportare le molecole. La diffusione è un modo per spostare alcune molecole attraverso una membrana gratuitamente - dalle aree di maggiore concentrazione di soluti a concentrazioni inferiori - senza richiedere alla cellula di spendere energia preziosa. L'osmosi è molto simile alla diffusione, ma invece di spostare le molecole, o soluto, muove il solvente, che è acqua pura.
Processo di osmosi

Membrane semipermeabili, come quelle che si trovano nelle cellule animali e vegetali separa l'interno della cella da ciò che è all'esterno della cella. Il processo di osmosi muove le molecole d'acqua attraverso la membrana semipermeabile quando c'è un gradiente di concentrazione tale che ci sono diverse concentrazioni di soluto su ciascun lato della membrana biologica.
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La pressione osmotica sposta semplicemente le molecole d'acqua attraverso la membrana finché il soluto (la molecola dissolta nell'acqua) raggiunge l'equilibrio. A questo punto, la quantità di soluto e solvente (acqua) sono uguali su ciascun lato della membrana.

Ad esempio, si consideri una soluzione di acqua salata in cui il sale viene dissolto in acqua attraverso una membrana. Se c'è una maggiore concentrazione di sale su un lato della membrana, l'acqua si sposta dal lato meno salato attraverso la membrana al lato più salato fino a che entrambi i lati della membrana sono ugualmente salati.
Tre tipi di esempi di osmosi

Il processo di osmosi può causare il restringimento o l'espansione delle cellule (o il loro mantenimento) con il movimento delle molecole d'acqua. L'osmosi colpisce le cellule in modo diverso a seconda del tipo di soluzione in questione.

Nel caso di una soluzione ipertonica, c'è più soluto all'esterno della cellula che all'interno della cellula. Per equalizzare questo, le molecole d'acqua lasciano la cellula, spostandosi verso il lato della membrana con una maggiore concentrazione di soluto. Questa perdita d'acqua causa il restringimento della cellula.

Se la soluzione è una soluzione ipotonica, c'è più soluto all'interno della cellula che all'esterno della cellula. Per trovare l'equilibrio, le molecole d'acqua si muovono nella cellula, facendo espandere la cellula mentre aumenta il volume d'acqua all'interno della cellula.

Una soluzione isotonica ha la stessa quantità di soluto su entrambi i lati della membrana cellulare, quindi la cellula è già in equilibrio. Rimarrà stabile, senza contrazione né rigonfiamento.







Come l'Osmosi influenza le cellule

Un buon modello per capire come il processo di osmosi colpisce le cellule umane è il globulo rosso. Il corpo lavora sodo per mantenere le condizioni isotoniche in modo che i globuli rossi rimangano in equilibrio, senza contrazione né gonfiore. In condizioni altamente ipertoniche, i globuli rossi si restringono, il che può uccidere i globuli rossi. Le condizioni altamente ipotoniche non sono migliori dato che i globuli rossi possono gonfiarsi fino a scoppiare, che è chiamato lisi.

In una cellula vegetale, che ha una parete cellulare rigida al di fuori della membrana cellulare, l'osmosi attirerà l'acqua nel cella solo fino a un certo punto. La pianta immagazzina questa acqua nel suo vacuolo centrale. La pressione interna della pianta, chiamata pressione del turgore, impedisce a troppa acqua di entrare nella cella per la conservazione nel vacuolo. Ricordi quella pianta che avevi bisogno di innaffiare? Non appassisce abbastanza perché la pianta perde la pressione del turgore.