Osmose, een beknopte samenvatting

De celmembraan is semi-permeabel. Dit betekent dat water wel wordt doorgelaten, de in het water opgeloste stoffen niet. De selectieve diffusie van water door een semi-permeabele membraan noemen we osmose.
Bevindt zich aan weerszijden van een semi-permeabele membraan een gelijksoortige oplossing met verschillende concentraties (bijv. 2% NaCl en 4% NaCl), dan treedt er osmose op, totdat de concentraties aan weerszijden van de membraan gelijk zijn.
De concentratie van een oplossing bepaalt zijn osmotische waarde. Deze kan gemeten worden m.b.v. een osmometer en wordt uitgedrukt in Pa(scal). Hoe hoger de concentratie van een oplossing, des te hoger de osmotische waarde. De osmotische waarde van een oplossing is afhankelijk van het aantal opgeloste deeltjes per volume-eenheid.(1) Zuiver water heeft een osmotische waarde van 0 Pa.
Oplossingen van elkaar gescheiden door een semi-permeabele membraan willen gelijke osmotische waarden bereiken (isotonisch worden). Netto stroomt het water hierbij altijd van de oplossing met de laagste osmotische waarde (de hypotonische oplossing) naar de oplossing met de hoogste osmotische waarde (de hypertonische oplossing).
Voor dierlijke cellen geldt:
  • osmotische waarde cel = osmotische waarde milieu: er is evenwicht.
  • osmotische waarde cel < osmotische waarde milieu: er stroomt water de cel uit.
  • osmotische waarde cel > osmotische waarde milieu: er stroomt water de cel in.
Het water blijft de cel in-/uitstromen, totdat er een evenwicht is bereikt. Er stroomt dan per tijdseenheid evenveel water de cel in als uit. Het nettowatertransport is nul. De osmotische waarden van cel en omgeving zijn gelijk (isotonisch) geworden.
Plantencellen hebben een permeabele celwand. Dit betekent dat de celwand volledig doorlaatbaar is voor water en de hierin opgeloste stoffen.
De celwand is een dood omhulsel van de levende plantencel, die als een elastieken kous om de cel heen zit. De celwand oefent een druk uit op de cel, de wanddruk. De cel oefent een tegendruk uit, de turgor. Onder normale omstandigheden zijn de wanddruk en de turgor even groot en groter dan 0 Pa. De cel is turgescent. Hieraan ontleent de cel zijn stevigheid.
Een turgescente plantencel heeft een osmotische waarde die groter is dan die van zijn milieu (de plantencel is hypertonisch, het milieu hypotonisch). Er stroomt hierdoor osmotisch water de cel in. Omdat er door de wanddruk per tijdseenheid evenveel water de cel uitstroomt, is er toch evenwicht.
Wordt de osmotische waarde van het milieu van een plantencel extreem hoog, dan stroomt er osmotisch heel veel water de cel uit. De cel verliest zijn turgor (turgor = 0 Pa) en wordt slap. De celmembraan komt los van de celwand, die niet verder kan inkrimpen. Er is sprake van plasmolyse.
De overgangstoestand — turgor = 0 Pa, celwand en celmembraan maken nog net overal contact met elkaar — wordt grensplasmolyse genoemd.
Heeft de turgor de waarde 0 Pa en is de plantencel in evenwicht met zijn milieu, dan is de cel isotonisch met zijn milieu.











Het verband tussen de osmotische waarde buiten een plantencel en de osmotische waarde binnen die cel.
 
(1) Dit is van belang bij stoffen die in ionen uiteenvallen. Een 0,1 M NaCl-oplossing (1 molecuul NaCl valt in water uiteen in 2 ionen) heeft hierdoor een hogere osmotische waarde dan een 0,1 M glusoce-oplossing (glucosemoleculen vallen in water niet uiteen in ionen).
 
[NAAR BOVEN]
  DE BIOBAZAAR © PAUL REINDERS 22-11-2007