Diffusion
En droppe bläck som släpps ner i en bägare kommer att diffundera ut i hela lösningen, även om man inte rör om i den.
En klassiker: En droppe bläck i en kristallisationsskål. Vad händer?
- Även utan omrörning diffunderar bläcket ut i lösningen!
Diffusion är när ett ämne rör sig från ett område med hög koncentration till ett område med lägre koncentration tills ämnet är helt jämnt fördelat.
Bläcket diffunderar längs sin koncentrationsgradient tills koncentrationen är lika stor genom hela bägaren.
Koncentrationsgradient
Det bildas en koncentrationsgradient:
- En jämnt avtagande koncentration från området med högre koncentration till området med lägre.
- Det diffunderande ämnet rör sig längs sin koncentrationsgradient.
Passiv transport över cellmembranet
Cellmembranet är semipermeabelt:
- En del molekyler släpps igenom, men inte alla.
Släpps igenom: Oladdade, opolära molekyler.
- Exempel: O2, CO2
Syrehalten är lägre inne i cellen än utanför. Därför diffunderar syre längs sin koncentrationsgradient in i cellen.
Släpps inte igenom: Joner och polära molekyler.
- Exempel: Na+, H2O.
- Vatten transporteras via särskilda transportproteiner, så kallade aquaporiner.
Transportproteiner
Hur ska cellen få in viktiga ämnen, såsom salter och socker, i sig?
- Membranbundna proteiner sköter transporten över cellmembranet.
Passiv transport: Diffusion längs med koncentrationsgradienten.
- Porer (kanalproteiner) – Icke selektiva.
- Selektiva transportörer.
- Släpper endast igenom en viss typ av molekyler.
Aktiv transport: Mot koncentrationsgradienten.
- Pumpar.
- Selektiva.
- Kräver energi, oftast i form av ATP.
Ett aquaporin är ett exempel på en selektiv transportör.
Vattnets diffusion
Vatten diffunderar genom s.k. aquaporiner.
- Selektiva transportörer.
Vattnets diffusion över ett membran kallas osmos.
Osmos
Vattnets diffusion över ett membran kallas osmos.
I den vänstra delen av bägaren är koncentrationen av det lösta ämnet lägre än i den högra delen. Därför diffunderar vattnet längs sin koncentrationsgradient in i den högra delen av bägaren.
Osmos = vattnets diffusion över ett membran.
Ett ämne vill gå från ett ställe med hög koncentration, till ett ställe med låg koncentration (med koncentrationsgradienten).
- Detta gäller även vatten!
(Därför diffunderar vatten in i sektionen med bläck i experimentet överst, medan bläcket diffunderar ut i lösningen!)
Även andra faktorer påverkar vattnets osmos. Här förenklar vi dock rätt mycket för att få en modell som är lättare att förstå.
Osmotiskt tryck
- Det tryck man måste lägga på för att hindra vattnet från att diffundera.
- Ju större skillnad i vattenkoncentration, desto större osmotiskt tryck.
Hyper-, iso- och hypotona lösningar
Vad händer med en cell i hypoton, isoton och hyperton lösning?
- Hypoton = lägre saltkoncentration, ex. destillerat vatten
- Isoton = samma saltkoncentration, 0,9 % NaCl
- Hyperton = högre saltkoncentration, ex. 3 % NaCl
Det osmotiska trycket är det tryck man måste lägga på för att förhindra vattnets osmos.
Växtceller i hyopton, isoton och hyperton lösning.
Lökceller i hyperton lösning.
En djurcell i hypoton lösning spricker (lyseras). En växtcell klarar sig tack vare cellväggen som håller emot. I hypertona lösningar kommer båda celltyperna att skrumpna, då vatten flyter ut ur cellen.
