Osmosis (/ɒzˈmoʊ.sɪs/) è il movimento spontaneo netto di molecole di solvente attraverso una membrana selettivamente permeabile in una regione di maggiore concentrazione di soluto, nella direzione che tende ad eguagliare le concentrazioni di soluto sui due lati. Può anche essere usato per descrivere un processo fisico in cui qualsiasi solvente si muove attraverso una membrana selettivamente permeabile (permeabile al solvente, ma non al soluto) che separa due soluzioni di diversa concentrazione. L’osmosi può essere fatta funzionare. La pressione osmotica è definita come la pressione esterna che deve essere applicata in modo che non ci sia movimento netto di solvente attraverso la membrana. La pressione osmotica è una proprietà colligativa, cioè la pressione osmotica dipende dalla concentrazione molare del soluto ma non dalla sua identità.
L’osmosi è un processo vitale nei sistemi biologici, poiché le membrane biologiche sono semipermeabili. In generale, queste membrane sono impermeabili a molecole grandi e polari, come ioni, proteine e polisaccaridi, mentre sono permeabili a molecole non polari o idrofobiche come i lipidi e a piccole molecole come ossigeno, anidride carbonica, azoto e ossido nitrico. La permeabilità dipende dalla solubilità, dalla carica o dalla chimica, così come dalle dimensioni del soluto. Le molecole d’acqua viaggiano attraverso la membrana plasmatica, la membrana del tonoplasto (vacuolo) o il protoplasto diffondendo attraverso il bilayer fosfolipidico attraverso le acquaporine (piccole proteine transmembrana simili a quelle responsabili della diffusione facilitata e dei canali ionici). L’osmosi fornisce il mezzo principale con cui l’acqua viene trasportata dentro e fuori le cellule. La pressione di turgore di una cellula è ampiamente mantenuta dall’osmosi attraverso la membrana cellulare tra l’interno della cellula e il suo ambiente relativamente ipotonico.
Il processo di osmosi su una membrana semipermeabile. I punti blu rappresentano le particelle che guidano il gradiente osmotico
Questa è una ripresa da una simulazione tridimensionale al computer del processo di osmosi. La maglia blu è impermeabile alle palle più grandi, ma le palle più piccole possono passare. Tutte le palline rimbalzano
Ipotonico, isotonico, e ipertonico
Effetto di diverse soluzioni sulle cellule del sangue
Cella vegetale in diversi ambienti
Le soluzioni possono avere più o meno soluto per unità di solvente. Quella con meno è chiamata ipotonica. Quando le due soluzioni hanno la stessa concentrazione, sono isotoniche. Quella che ne ha di più è Ipertonica. Quando la soluzione ipotonica è all’esterno della cellula, e la soluzione ipertonica all’interno, la cellula diventa gonfia e distorta.
Membrane cellulari
La membrana plasmatica di una cellula è semipermeabile, il che significa che ha permesso l’ingresso di certe molecole dentro o fuori, lascia passare piccole molecole, ma blocca molecole più grandi. La membrana ha anche porte o portali che fanno passare certe macromolecole. Questo è il trasporto attivo, che utilizza energia ed è selettivo. È il rivestimento più esterno della cellula animale. È composta da proteine e lipidi. Esempio:- Scambio di gas come ossigeno e anidride carbonica.
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