Moleculele din aer și moleculele din lichide sunt în mișcare și tind să se amestece uniform. Când o persoană poartă un parfum, acest proces natural de amestecare permite celorlalți să simtă parfumul. Când puneți colorant alimentar într-un pahar cu apă, acesta se deplasează treptat din centru și colorează toată apa. Termenul care descrie o astfel de amestecare nelimitată este difuzie .

note

O demonstrație de difuzie a fost organizată pe recepție. Cristalele de pigment au fost puse la baza unui cilindru de apă. Observați cantitatea de schimbare în 5 minute. Difuzia în apă este un proces rapid sau lent? Este difuzia un mecanism eficient de transport molecular atât pe distanțe scurte, cât și pe distanțe mari? Dacă ați încălzi amestecul, difuziunea ar accelera?

Celulele există într-un mediu apos și ele însele conțin apă. Parameciul trăiește în iazuri și este scăldat cu apă; propriile celule și celulele plantelor sunt înconjurate de apă numită fluid tisular. Membrana plasmatică care împarte celula de împrejurimi este semipermeabilă, adică molecule mici, cum ar fi apa, pot trece, iar moleculele mari nu. Deoarece tendința către amestecarea completă este un fenomen natural, celulele pot avea probleme în reținerea suficientă a apei sau scăderea excesului de apă.

Dacă numărul de particule dizolvate în interiorul unei celule este mai mare decât cel dintr-un volum egal de apă din jur, se spune că conținutul celulei este hipertonic (mai concentrat decât) mediul înconjurător. Dacă conținutul celulei este mai diluat decât mediul, celula este hipotonă față de mediu. Când ambele sunt echilibrate, concentrațiile celulei și a împrejurimilor sale sunt izotonice .

Când conținutul celulelor și mediul înconjurător sunt de concentrații diferite, apa va trece prin membrana plasmatică, iar cele două regiuni vor deveni mai similare în concentrație. Procesul apei care se mișcă printr-o membrană semipermeabilă se numește osmoză. Un organism al cărui conținut era hipertonic pentru mediu ar câștiga apă; una care era hipotonă pentru mediu ar pierde apă. Organismele sunt adaptate pentru a face față propriului tip specific de mediu. Acesta este motivul pentru care un pește de apă dulce nu poate trăi mult timp în apă sărată; se deshidratează.

O demonstrație a fost organizată pe masa din față. O soluție concentrată de zahăr care a fost colorată cu colorant umple capătul larg al unui tub de ciulin inversat. Deschiderea capătului larg a fost acoperită cu o membrană semipermeabilă și imersată în apă. Pe măsură ce apa traversează membrana și diluează melasa, volumul de fluid din interiorul tubului de ciulin crește, iar o coloană de fluid urcă partea subțire a tubului. Puteți măsura rata ascensiunii sale. Te-ai aștepta ca rata să fie corelată cu concentrația melasei?

În acest exercițiu vi se oferă o membrană artificială, semipermeabilă numită tub de dializă și o varietate de concentrații de soluții de zahăr. Tubulatura de dializă este un model pentru modul în care funcționează membranele celulare. Veți lega pungile tubului și le veți umple cu soluții de zahăr sau apă distilată. Apoi, veți scufunda aceste pungi într-un mediu care este același sau diferit în concentrație. Este posibil să se observe rezultatul osmozei. Pungile care conțin fluide hipertonice în mediu ar trebui să câștige apă și greutate. Pungile care conțin fluide hipotonice în mediu ar trebui să piardă apă și greutate. Nu ar trebui să existe nicio schimbare în greutatea pungilor al căror conținut este izotonic pentru mediu.

Procedura: 15 cm. (aprox. 7 inch) bucăți de tuburi de dializă au fost tăiate și înmuiate în apă pentru a le face moi.

  1. Legați un nod aproape de un capăt al unei bucăți de tub, apoi deschideți ușor celălalt capăt și turnați cantitatea desemnată, 10 ml, dintr-o anumită soluție.
  2. Elaborați bule și legați punga astfel încât să fie moale, să nu fie umplută cu lichid.
  3. Clătiți pungile în vasul mare pentru deget (acesta conține apă distilată) pentru a îndepărta orice soluție de zahăr care ar putea fi pe exterior, tamponați-le, apoi cântăriți-le și înregistrați greutățile.
  4. Scufundați fiecare pungă într-un pahar cu 200 ml de fluid specificat.
  5. Înregistrați-vă predicțiile - fiecare sac experimental va câștiga în greutate (va câștiga apă) sau va pierde în greutate (va pierde apă).
  6. La intervale de 10 minute uscați și cântăriți fiecare pungă și înregistrați greutățile.
  7. Graficează aceste date și interpretează rezultatele.
  8. Calculați procentul de schimbare a greutății pe întreaga perioadă de timp. Modificarea procentuală elimină compararea pungilor cu greutăți de pornire diferite.
conținutul pungii (10 ml):
conținutul paharului
(200 ml):		schimbarea prezisăGreutatea pungii în grame la intervale de 10 minuteTotal
schimbarea greutății		%
schimbarea greutății
015304560
sac: dist. apă
pahar: dist. apă
sac: 15% zaharoză
pahar: dist. apă
sac: 30% zaharoză
pahar: dist. apă
sac: dist. apă
pahar: 30% zaharoză

Proiectați un experiment în care să testați efectul suprafeței suprafeței asupra ratei osmozei.

Funcționarea normală a celulelor poate fi întreruptă dacă se află într-un mediu diferit în concentrație de cel normal. Pregătiți un diapozitiv și examinați planta microscopică acvatică Elodea sau alga verde Spirogyra la microscop; va trebui să folosiți o putere mare pentru a vedea celulele și cloroplastele. În apa din iaz, celulele fiecărei plante umplu cutia definită de pereții celulari, iar membrana plasmatică este presată strâns de peretele celular. Acum scoateți capacul și ștergeți apa. Înlocuiți-l cu o soluție concentrată de sare sau zahăr și puneți capacul înapoi. După câteva minute ar trebui să vedeți o schimbare în celule; au fost plasmolizate. Umple în continuare cutiile făcute de pereții celulei? Ce s-a întâmplat cu celulele; si de ce s-a intamplat? Poți inversa această plasmoliză? Încercați-vă ideea.