wann hört die osmose auf

Ich habe eine Frage zur Osmose, die etwas tiefer geht als die meisten grundlegenden Lehrbücher, daher kann ich die Antwort nicht finden. Hier ist das Problem:

Stellen Sie sich eine tierische Zelle, sagen wir ein rotes Blutkörperchen, in einer leicht hypotonischen Lösung vor. Das Wasser beginnt osmotisch einzuströmen. Die Konzentration des gelösten Stoffes in der Zelle nimmt ab. Die Zelle beginnt langsam anzuschwellen, platzt aber nicht.

Die Frage ist: Erhöht dieses eintretende Wasser den Druck auf die Membran (ähnlich Turgor in Pflanzenzellen, nur weniger, weil die Zelle an Volumen zunehmen kann - vergleichbar mit elastischer Energie, die beim Aufblasen eines Luftballons überwunden werden muss...) und tut es das auch Dies führt dazu, dass die Osmose stoppt, BEVOR die Konzentrationen ein Gleichgewicht erreichen (was bedeutet, dass das Zytoplasma immer noch eine etwas höhere Konzentration an gelösten Stoffen aufweist als außerhalb der Zelle), oder stimmen die Konzentrationen perfekt überein?

Vielen Dank im Voraus.

Antworten (3)

Das tut es nicht

Solange flüssiges Wasser vorhanden ist, wird die Osmose niemals aufhören. Am nächsten kommt man einem Punkt, an dem sie in beiden Richtungen mit gleicher Geschwindigkeit auftritt, der als Gleichgewicht bezeichnet wird.

Pflanzenzellen werden Ihnen helfen zu verstehen, wie Osmose einen immensen Innendruck erzeugt, wenn Wasser in die Zelle eintritt, obwohl sich die Zelle dank der Zellwand nicht ausdehnen kann. Die Wassermenge in der Zelle steigt bis zum Erreichen des Gleichgewichts weiter an, wodurch die Zelle auch starrer wird.

Wenn tierische Zellen in reinem Wasser (oder v. Wasser mit geringer gelöster Konzentration) inkubiert werden, schwellen sie an, bis sie platzen.

In dieser Hinsicht denke ich, dass die Osmose vor tierischen Zellen nicht aufhört. Zumindest nicht, bis entweder das Gleichgewicht erreicht ist oder die Zelle geplatzt ist.

Das Gleichgewicht muss erreicht werden, damit die Osmose aufhört, aber welches Gleichgewicht? Sehen Sie sich dieses Beispiel an: canacopegdl.com/images/osmosis/osmosis-14.jpg Hier baut sich hydrostatischer Druck auf, wenn der Wasserspiegel auf der einen Seite steigt und auf der anderen fällt. Wenn der hydrostatische Druck dem osmotischen entspricht, stoppt der Nettowasserfluss in die STILL HYPERTONIC-Lösung von der STILL HYPOTONIC-Lösung. Meine Vermutung ist, dass etwas Ähnliches (nur in geringerem Maße) im Fall der tierischen Zellschwellung existiert, sodass die Osmose stoppt, wenn der Druckaufbau in der Zelle dem osmotischen Druck entspricht.
Der hydrostatische Druck wirkt sich nicht auf die gleiche Weise auf die Zellen aus wie in diesem Szenario. Da die Zellen von der Lösung umgeben sind, kann der Druck gegen die Zellwand zum Platzen der Zelle führen, wenn das osmotische Potential der Lösung ausgeschaltet ist. Für Säugetierzellen liegt sie typischerweise bei etwa 300 Milliosmolar. Ähnlich wie Gewebeflüssigkeit.
Jedenfalls nicht wirklich. Entweder schwillt die Zelle an und platzt, oder sie schrumpft und stirbt. In beiden Szenarien löst sich die Membran auf, sodass sich der Zellinhalt mit der Lösung vermischt. Nun zu einer künstlichen Membran, die nicht platzen kann. Das ist eine andere Frage.

Ich habe das gefunden, was meiner Meinung nach meinen Standpunkt beweist, aber ich kann nicht sagen, dass ich die ganze Mathematik dahinter wirklich verstehe.

https://imgur.com/a/gasXl

http://www.princeton.edu/~akosmrlj/MAE545_S2017/lecture13-14_slides.pdf

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