Celbiologie/Passief transport door osmose
Osmose is een passief transport van watermoleculen door een semi-permeabel membraan heen, van de kant met de laagste concentratie aan opgeloste stoffen naar de kant met de hoogste concentratie.
De openingen in het celmembraan zijn groot genoeg om watermoleculen te laten passeren maar te klein voor sommige opgeloste stoffen. Het membraan gedraagt zich als een "moleculaire zeef".
Een gelijke concentratie van opgeloste stoffen aan beide zijden van het membraan kan dus niet bereikt door verplaatsing van opgeloste deeltjes, gewoonweg omdat deze deeltjes te groot zijn. Enkel water kan door het membraan en gelijke concentratie aan beide zijden moet bijgevolg bereikt worden door verplaatsing van water. Er stroomt dus water van de oplossing met lage concentratie aan opgeloste stoffen naar die met hoge. Dit proces heet osmose. hoi Omdat osmose spontaan verloopt en geen energie kost is het een vorm van passief transport.
Ook plasmolyse en turgor bij plantencellen zijn het gevolg van osmose.
- Wanneer de omgeving van de cel en de celvloeistof zelf een even hoge osmotische waarde hebben, spreekt men van een isotonisch milieu. De cel is dan zodanig gevuld dat ze met het celmembraan net de celwand raakt. Deze normale toestand van de cel heet grensplasmolyse. Zie middenste situatie op de tekening hieronder.
- Heeft de omgeving van de cel een hogere osmotische waarde dan de cel zelf, dan bevindt de cel zich in een hypertonisch milieu. Dan zal er meer water uit de cel diffunderen dan erin. De cel verschrompelt dan en duwt niet langer tegen de celwand. Dit noemt men plasmolyse. Als de cel lange tijd in deze toestand blijft, dan sterft ze. Zie eerste situatie op de tekening hieronder.
- De omgeving kan ook een lagere osmotische waarde hebben dan de cel. Dan noemt men het milieu hypotonisch. In dat geval zal door diffusie meer water de cel in diffunderen dan eruit. De cel zwelt op en drukt tegen de celwand, dit verleent de cel zijn stevigheid. De druk die zo ontstaat op de celwand noemt men turgordruk, in deze toestand zal er evenveel water uit de cel diffunderen als erin. Zie laatste situatie op de tekening hieronder. In sommige gevallen kunnen cellen daardoor barsten (rijpe kersen na een regenbui b.v.) Omdat diercellen geen celwand hebben kunnen ze door dit fenomeen zelfs gewoon openspatten. Bij bloedcellen noemt men dat hemolyse. Om dit te voorkomen worden stoffen via infuus altijd toegediend in 'fysiologische zoutoplossing': dat is een zoutoplossing van 0,9% natriumchloride, die isotoon is met het lichaamsvocht van de mens.
