Inhoud
- Plasma membraan
- Diffusie en osmose
- Isotone oplossing
- Hypotone oplossing
- Hypertonische oplossing
- Dierlijke cellen versus plantencellen
Zowel planten als dieren hebben cellen, en een van de belangrijkste verschillen tussen hen is dat plantencellen celwanden hebben. Dit helpt hen om hun vorm te behouden, zelfs als de omgeving aanzienlijk verandert. Dierlijke cellen zijn flexibeler en kunnen zonder celwand ongunstiger reageren op veranderingen in hun omgeving, zoals de concentratie van de oplossing om hen heen.
Plasma membraan
Alle cellen zijn omgeven door een plasmamembraan, een dubbele laag fosfolipiden die het binnenkomen en verlaten van materialen in de cel reguleert. Bij planten bevindt de celwand zich aan de zijkant van het membraan, waardoor de structuur behouden blijft. Het membraan van een cel wordt als selectief permeabel beschouwd, omdat het bepaalde stoffen, zoals water, vrij laat passeren, maar andere niet, zoals ionen en grote moleculen.
Diffusie en osmose
Een oplossing bevat het oplosmiddel, de vloeistof, zoals water en opgeloste stof, de vaste stoffen opgelost in het oplosmiddel. In een oplossing zullen deeltjes in een gebied met een hoge concentratie van nature migreren naar een gebied met een lagere concentratie. Dit staat bekend als diffusie. Wanneer diffusie plaatsvindt door een selectief permeabel membraan, staat dit bekend als osmose. Dit is belangrijk voor cellen omdat, als de opgeloste stof het membraan, dat selectief is, niet kan passeren, het water vrij zal passeren om de concentratie in evenwicht te brengen.
Isotone oplossing
Als een cel zich in een oplossing bevindt die dezelfde concentratie heeft als de binnenkant, is die oplossing isotoon. Dit is de ideale situatie voor de cel, waarbij de stroom water uit de cel gelijk is aan de stroom naar binnen. Maar cellen vinden vaak omgevingen met andere concentraties dan de hunne, zoals organismen die worden aangetroffen in zuiver water (lage concentratie opgeloste stof) of zeewater (hoge concentratie opgeloste stof).
Hypotone oplossing
Als de oplossing rond de cel minder geconcentreerd is dan wat erin zit, is de oplossing hypothetisch. In een hypotone oplossing stroomt water uit de oplossing via het membraan de cel in. Dit proces vindt plaats totdat de twee oplossingen dezelfde concentratie hebben, ofwel breekt de cel af als gevolg van interne druk of werken de organellen om water weg te pompen.
Hypertonische oplossing
Als een cel zich in een oplossing bevindt die een hogere concentratie heeft dan de interne, is die oplossing hypertoon. Wanneer dit gebeurt, stroomt er water vanuit de cel naar de oplossing. Dit gebeurt totdat de concentraties in evenwicht zijn, of de cel dehydrateert en sterft of de organellen energie verbruiken om er water in te pompen.
Dierlijke cellen versus plantencellen
Wanneer dierlijke cellen in hypotone oplossingen worden geplaatst, zullen ze water opnemen door osmose. Als de oplossing waarin ze zich bevinden een lage concentratie heeft, zoals gedestilleerd water, zorgt absorptie ervoor dat de cellen opzwellen totdat ze exploderen. Dit is natuurlijk een ernstig risico voor cellen in hypotone oplossingen. Plantencellen barsten niet door de stijve celwand die ze vasthoudt.