Inhoud
- Plasmamembraan
- Diffusie en osmose
- Isotone oplossing
- Hypotonische oplossing
- Hypertonische oplossing
- Dierlijke cellen x plantencellen
Zowel planten als dieren hebben cellen en een van de belangrijkste verschillen tussen hen is dat plantencellen celwanden hebben. Dit helpt hen hun vorm te behouden, zelfs als de omgeving aanzienlijk verandert. Dierlijke cellen zijn flexibeler en kunnen zonder de celwand meer nadelig reageren op veranderingen in hun omgeving, zoals de concentratie van de oplossing om hen heen.
Plasmamembraan
Alle cellen zijn omgeven door een plasmamembraan, een dubbellaagse fosfolipiden die de invoer en afvoer van materialen in de cel reguleert. In planten ligt de celwand aan de zijkant van het membraan, waardoor de structuur behouden blijft. Het membraan van een cel wordt als selectief doorlaatbaar beschouwd, omdat hierdoor sommige stoffen, zoals water, vrij kunnen passeren, maar andere niet, zoals grote ionen en moleculen.
Diffusie en osmose
Een oplossing bevat het oplosmiddel, de vloeistof, zoals water en de opgeloste stof, de vaste stoffen opgelost in het oplosmiddel. In één oplossing zullen deeltjes in een gebied met hoge concentratie natuurlijk migreren naar een gebied met een lagere concentratie. Dit staat bekend als diffusie. Wanneer diffusie optreedt door een selectief permeabel membraan, staat het bekend als osmose. Dit is belangrijk voor cellen omdat als de opgeloste stof niet door het membraan kan passeren, dat selectief is, het water vrij zal passeren om de concentratie in evenwicht te brengen.
Isotone oplossing
Als een cel zich in een oplossing bevindt met dezelfde concentratie als het interieur, is deze oplossing isotoon. Dit is de ideale situatie voor de cel, waarin de waterstroom die de cel verlaat gelijk is aan de inkomende stroom. Maar cellen vinden vaak omgevingen met concentraties die verschillen van die van henzelf, zoals organismen die worden aangetroffen in zuiver water (lage concentratie opgeloste stof) of zeewater (hoge concentratie opgeloste stof).
Hypotonische oplossing
Als de oplossing rond de cel minder geconcentreerd is dan de oplossing erin, is de oplossing hypotoon. In een hypotonische oplossing stroomt water vanuit de oplossing door het membraan in de cel. Dit proces vindt plaats totdat de twee oplossingen dezelfde concentratie hebben, of de cel breekt door interne druk of hun organellen werken om water uit te pompen.
Hypertonische oplossing
Als een cel zich in een oplossing bevindt met een hogere concentratie dan de binnenste, is deze oplossing hypertoon. Wanneer dit gebeurt, stroomt water van de cel naar de oplossing. Dit gebeurt totdat de concentraties in balans zijn, of de cel dehydrateert en sterft of de organellen energie gebruiken om water in te pompen.
Dierlijke cellen x plantencellen
Wanneer dierlijke cellen in hypotonische oplossingen worden geplaatst, zullen ze water opnemen als gevolg van osmose. Als de oplossing waarin ze zich bevinden een lage concentratie heeft, zoals gedestilleerd water, zal de absorptie ervoor zorgen dat de cellen opzwellen totdat ze ontploffen. Dit is natuurlijk een ernstig risico voor cellen in hypotone oplossingen. Plantencellen barsten niet vanwege de stijve celwand die ze vasthoudt.