Concetti Chiave
- Il fenomeno dell'osmosi coinvolge il movimento delle molecole d'acqua attraverso un setto semipermeabile, favorendo il flusso dall'acqua pura verso soluzioni concentrate.
- La pressione osmotica, misurata in laboratorio, è calcolata usando l'equazione di Van't Hoff, che considera temperatura e concentrazione molare.
- Nelle cellule vegetali, l'osmosi può portare alla plasmolisi, dove la membrana plasmatica si stacca dalla parete cellulare a causa della fuoriuscita di liquidi.
- In soluzioni ipotoniche, le cellule vegetali si rigonfiano per l'ingresso di liquidi, mentre anche le cellule animali reagiscono alle variazioni del mezzo circostante.
- Il fenomeno dell'osmosi è fondamentale per comprendere i processi vitali all'interno delle cellule e come queste interagiscono con l'ambiente esterno.
Il fenomeno dell'osmosi
Si consideri,ad esempio, una campana di vetro contenente soluzione acquosa di saccarosio con il fondo costituito da un setto semipermeabile,immersa in una vaschetta contenente solo acqua distillata (in azzurro); se in particolare il setto si lascia attraversare solo dalle molecole d’acqua e non consente il passaggio delle molecole del soluto, si verifica un flusso di sole molecole d’acqua nelle due opposte direzioni ,ma più intensamente nella direzione solvente puro→ soluzione.
Pressione osmotica e Van't Hoff
Di conseguenza il livello della soluzione aumenterà sino a bilanciare esattamente la tendenza delle molecole dell’acqua. Questa pressione misurata in laboratorio con semplici apparecchi viene definita pressione osmotica e si ricava dall’equazione di Van’ Thoff :
π=RTC
ove R è la costante caratteristica dei gas, T = temperatura assoluta,
C = concentrazione molare.
Il movimento delle molecole d'acqua in risposta ad un gradiente di concentrazione viene definito osmosi.
Osmosi nelle cellule
Nelle cellule animali e vegetali si verificano in particolari condizioni fenomeni osmotici.
Quando una cellula vegetale viene immersa in una soluzione più concentrata si ha il prevalere, attraverso la membrana semipermeabile, di un flusso , di liquidi dall’interno della cellula verso l’esterno; il citoplasma di conseguenza si riduce di volume contraendosi e la membrana plasmatica si stacca dalla parete cellulare; nel complesso il fenomeno è definito plasmolisi.
Nelle soluzioni ipotoniche la cellula si rigonfia per il passaggio di liquidi
all’interno della cellula.
Anche le cellule animali rispondono alle variazioni del mezzo in cui sono immerse.
Domande da interrogazione
- Cos'è l'osmosi e come si verifica in una soluzione con un setto semipermeabile?
- Qual è la formula per calcolare la pressione osmotica secondo Van't Hoff?
- Cosa accade alle cellule vegetali e animali in soluzioni ipotoniche e ipertoniche?
L'osmosi è il movimento delle molecole d'acqua attraverso un setto semipermeabile in risposta a un gradiente di concentrazione. In una campana di vetro con soluzione di saccarosio, l'acqua si muove dalla vaschetta di acqua distillata verso la soluzione, aumentando il livello della soluzione fino a bilanciare la pressione osmotica (si veda il testo).
La pressione osmotica è calcolata con l'equazione π=RTC, dove R è la costante dei gas, T è la temperatura assoluta e C è la concentrazione molare (come indicato nel testo).
Nelle cellule vegetali immerse in soluzioni ipertoniche, si verifica la plasmolisi, con il citoplasma che si riduce di volume. Al contrario, in soluzioni ipotoniche, le cellule si rigonfiano per l'ingresso di liquidi (come descritto nel testo).
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