Osmoz Tanımı
Ozmoz, biyolojide genellikle hücre ile ilgili olan bir difüzyon türüdür. Difüzyon, moleküllerin veya atomların yüksek konsantrasyonlu bir ortamdan düşük konsantrasyonlu bir ortama geçiş yapmasıdır. Başka bir ifade ile ozmoz, bir maddenin konsantrasyonlarını dengelemek için başka bir maddenin yarı geçirgen bir zardan geçmesidir. Biyolojide, bu tanım genellikle tuz gibi çözünen bir maddenin konsantrasyonuna bağlı olarak su gibi bir çözücünün hücre içine veya dışına geçiş yapmasıdır. Ozmoz, kendiliğinden ve hücre tarafından herhangi bir enerji gereksinime ihtiyaç duyulmaksızın gerçekleşir.
Çözücü ve Çözünen
Osmoz, kimyasal solüsyonlarla ilgilidir. Çözeltiler, çözücü ve çözünenden oluşur. Çözünen madde bir çözücü içinde çözüldüğünde, son haldeki karışıma çözelti denir. Tuzlu su, bir çözeltidir; tuz çözünen, su ise çözücü maddedir.
Çözelti Türleri
Biyolojide hücrelerin içinde bulunabileceği üç farklı çözelti türü vardır; izotonik, hipotonik ve hipertonik çözeltilerdir. Farklı çözelti türleri, ozmoz nedeniyle hücrelerde farklı etkilere sahiptir.
İzotonik Çözelti :İzotonik çözeltilerde, çözünen madde hücre içinde ve dışında aynı konsantrasyona sahiptir. Bu tarz çözeltilerde, çözücünün net hareketi yoktur. Hücre zarına giren ve çıkan su miktarı eşittir.
Hipotonik Çözelti: Hipotonik çözeltilerde, hücre içinde çözünen maddelerin konsantrasyonu hücre dışında çözünen maddelerin konsantrasyonundan daha yüksektir. Bu durumda, çözünen konsantrasyonunu dengelemek için hücreye daha fazla çözücü girmektedir.
Hipertonik Çözelti: Hipertonik çözelti, hipotonik çözeltinin tam tersidir. Yani hücrenin dışında konsantrasyon değeri hücre içindeki konsantrasyon değerinden daha fazladır. Bu tür bir çözeltilerde hücre dışındaki çözünen madde konsantrasyonunu düşürmek için hücreye girenden daha fazla solvent(çözücü) çıkışı gerçekleşir.
Osmoz Hücreleri Nasıl Etkiler?
Ozmoz, bitki ve hayvan hücrelerini farklı şekilde etkiler çünkü bitki ve hayvan hücreleri farklı su konsantrasyonlarını tolere edebilmektedir. Hipotonik bir solüsyonda;
- Hayvan hücreleri, çok fazla su ile dolar sonrasında parçalanır veya patlar. Hayvan hücresi için en uygun ortam, hücre içinde ve dışında eşit miktarda su ve çözünen maddeler içeren izotonik çözeltilerdir.
- Bitki hücreleri, hayvan hücrelerinden daha fazla suya ihtiyaç duyar ve kalın hücre duvarları nedeniyle hipotonik bir çözelti içinde patlamazlar. Bu nedenle hipotonik solüsyonlar bitki hücreleri için uygundur.
ÖNEMLİ NOT: Hipertonik bir solüsyonda, su hem hayvan hem de bitki hücrelerinden dışarı çıkar ve hücreler büzüşür. Bitkilerde buna plazmolizasyon denir. Bu nedenle sümüklü böcek ve salyangoz üzerlerine tuz serpildiğinde büzülür ve ölür çünkü su, hücrelerin dışındaki yüksek tuz konsantrasyonunu dengelemek için hücrelerden ayrılır.
Osmoz Örnekleri
Osmoz, bitkilerin topraktan suyu nasıl emdiklerini açıklar. Bitki kökleri, etraflarını çevreleyen topraktan daha yüksek çözünen konsantrasyona sahiplerdir bu nedenle su köklere doğru ilerler. Bitkilerdeki koruyucu hücreler de ozmozdan etkilenir. Bu hücreler gaz alıp vermek için açılıp kapanan yaprakların alt tarafındaki hücrelerdir. Bitki hücreleri suyla dolduğunda, koruyucu hücrelerin stomaları şişer ve açılır. Stomalar, bitkinin karbondioksit almasına ve oksijen salmasına izin veren küçük deliklerdir.
Osmoz, balık gibi hayvanlar üzerinde olumsuz etkilere neden olabilmektedir. Tatlı su veya tuzlu su balıkları alışkın olduklarından sudan farklı tuz konsantrasyonuna sahip suya konulduklarında, hücrelerine çok fazla su girip çıkması nedeniyle ölürler. Osmoz insanları da etkileyebilir. Örnek olarak, kolera ile enfekte olan kişinin bağırsaklarını bakteriler doldurduğu için bağırsaklar suyu ememez hale gelir. Bakteriler emilim akışını tersine çevirir çünkü ozmoz suyun içeri girmek yerine bağırsak hücrelerinden dışarı akmasına neden olur. Bu durum dehidrasyona ve hatta ölüme neden olabilir.
Osmoz İle İlgili Biyoloji Terimleri
- Difüzyon: Moleküllerin yüksek konsantrasyonlu ortamlardan düşük konsantrasyonlu ortamlara hareket ettiği bir süreçtir. Osmoz bir tür difüzyondur.
- Çözelti: İki veya daha fazla maddeden oluşan bir karışımdır. Maddelerden biri çözünen diğeri ise çözücü maddedir.
- Yarı geçirgen: Seçici geçirgen olarak da bilinmektedir. Yani, yalnızca belirli maddelerin bir bariyerden geçebileceği anlamına gelmektedir. Hücre zarları yarı geçirgendir.
- Hücre: Canlı bir organizmayı oluşturan en küçük birimdir. Genetik materyali depolama, protein ve enerji sağlama gibi işlevleri olan organel adı verilen çeşitli yapıları içerir.
Çözümlü Örnekler
1. Hücre, kendisini çevreleyen çözücüden daha düşük konsantrasyonda çözünen madde içerdiğinde, bu hücrenin ne tür bir çözelti içinde olduğu söylenir?
Çözüm: Bir çözelti, çevrelediği bir hücreden daha yüksek bir çözünen konsantrasyona sahipse, çözelti hipertonik çözelti olarak adlandırılır. Bir hücre hipertonik bir çözelti içindeyken, ozmoz yarı geçirgen zarın her iki tarafındaki çözünen konsantrasyonunu dengelemek için suyun hücreden dışarı akmasına neden olmaktadır. Hücreden çok fazla su aktığı için büzüşecektir.
2. İzotonik koşullar hangi hücreler için uygundur?
Çözüm: İzotonik solüsyonlarda, suyun hücre içine ve dışına net hareketi aynıdır, bu durumda hayvan hücreleri dengeli ve normal şekilde çalışmaktadır. Bitki hücreleri, maksimum su ile doldurulabilecekleri hipotonik ortamlarda daha iyi şekilde işlev gösterirler.
3. Hipotonik solüsyondaki hayvan hücresine ne olur?
Çözüm: Bir hücre hipotonik bir çözelti içindeyken, hücredeki çözünen madde konsantrasyonu onu çevreleyen sudaki çözünen madde konsantrasyonundan daha yüksektir. Bu durumda su hücreye girer ve hücrenin patlamasına neden olabilir.
Hazırlayan: Rabiye Baştürk
Kaynak: 1 (Erişim: )
