Wat is osmose en wanneer treedt het op?

Bij het opspuiten van parfum ruik je het de eerste paar seconden het sterkst. Langzaam neemt dit iets af, met als reden dat de stof zich verplaatst van de plek met een hoge concentratie naar de plek met een lage concentratie. Uiteindelijk zal de stof dus gelijkmatig zijn verdeeld over de ruimte. Dit heet diffusie en osmose is geheel vergelijkbaar met diffusie. Met het verschil dat osmose plaatsvindt in cellen.

Osmose, hoe ontstaat dat en hoe gaat het in z'n werk

Osmose is dus hetzelfde als diffusie in cellen. Diffusie ontstaat door drukverschillen. Hoe hoger de concentratie, hoe hoger de druk. Als de druk buiten een cel hoger is dan de druk binnen een cel zal de druk zich altijd proberen gelijk te maken, indien mogelijk. Dit is een mogelijk in een cel, omdat een cel een semi-permeabel membraan heeft. Dit membraan heeft porien waardoor moleculen kunnen. Er is een probleem: de porien van dit membraan zijn alleen maar groot genoeg om watermoleculen door te laten. Door verplaatsing v/d watermoleculen moet de concentratie v/d oplossing, en dus de druk, gelijk worden gemaakt. Je kunt je voorstellen dat hoe meer watermoleculen worden toegevoegd aan een oplossing, hoe minder hoog de concentratie wordt. Want hoe meer watermoleculen, hoe minder moleculen van de opgeloste stof er zijn t.o.v. het aantal watermoleculen. De oplossing wordt dan dus verdund. Dus met andere woorden: door het diffunderen van watermoleculen door het semi-permeabel membraan wordt de concentratie van de oplossing binnen en buiten de cel gelijk aan elkaar. Deze soort van transport in een cel kost geen energie en wordt daarom passief transport genoemd.

De verschillende soorten osmose:

Plasmolyse
De osmotische waarde van de oplossing buiten de cel is hoger dan de osmotische waarde van de oplossing binnen de cel. Om dit verschil gelijk te maken zullen de watermoleculen vanuit de cel door het semi-permeabel membraan naar buiten diffunderen, zodat de osmotische waarde binnen en buiten de cel weer gelijk wordt. Door de ontrekking van vocht zal het celmembraan de celwand loslaten.

Grensplasmolyse
De osmotische waarde van de oplossing in de cel is gelijk aan de osmotische waarde van de oplossing buiten de cel. De watermoleculen zullen in gelijke mate door het semi-permeabel membraan naar buiten diffunderen als weer naar binnen.

Turgor
De osmotische waarde van de oplossing binnen de cel is hoger dan de osmotische waarde van de oplossing buiten de cel. Hierdoor zullen de watermoleculen van buiten de cel door het semi-permeabel membraan naar binnen diffunderen, en zal de cel dus opzwellen.

De verschillen tussen een plantaardige en een dierlijke cel

Er zit echter een verschil tussen plantaardige cellen en dierlijke cellen. Plantaardige cellen hebben een celwand, dierlijke cellen niet. Doordat dierlijke cellen geen celwand hebben is het voor een dierlijke cel funest als er turgor optreedt. De cel zal opzwellen en omdat er geen stevige celwand is zal de cel knappen als de druk op het celmembraan te groot wordt. Ook kan er bij dierlijke cellen geen plasmolyse optreden: Er is namelijk geen celwand waarvan het celmembraan los kan komen. De cel kan wel krimpen maar dit heet dus geen plasmolyse.

Bij een uitgedroogd persoon zal er dus ook nooit zuiver water worden toegevoegd. Doordat de osmotische waarde van water veel lager is dan de osmotische waarde van de oplossing in de cellen, zal er turgor optreden. De cellen zullen dan dus knappen. Er wordt daarom altijd een oplossing van zout ingebracht waarvan de osmotische waarde gelijk is aan de osmotische waarde van de oplossing in de cellen.

Bij planten is dit weer een ander verhaal. Planten hebben een stevige celwand, waardoor de cel niet knapt wanneer er turgor optreedt. Integendeel, de cellen van een plant hebben in de normale fase altijd turgor. Turgor betekent dat het water druk geeft op de celwanden, waardoor de plant zo stevig is. Als je onvoldoende water aan een plant geeft treedt er grensplasmolyse of zelfs plasmolyse op waarbij de plant slap wordt en gaat hangen, en uiteindelijk zal sterven.