97228

Każda żywa komórka roślinna ma zdolność do pobierania i oddawania wody. U podstaw tych zjawisk leżą takie procesy fizyczne jak dyfuzja, osmoza i pęcznienie. Dyfuzja jest to przemieszczanie się cząsteczek z stężenia większego do stężenia mniejszego wywołane naturalnym ruchem cieplnym cząsteczek. Wszystkie cząsteczki występujące na ziemi są w nieustannym ruchu. Ruch ten jest uwarunkowany ich energią kinetyczną, która zależy do temperatury danej substancji. W miarę podwyższania temperatury rośnie ich energia kinetyczna, a przez to szybkość dyfuzji.

Osmoza jest to przepływ wody z roztworu hipotonicznego do roztworu hipertonicznego, w którym następuje zwiększenie objętości i wzrost ciśnienia hydrostatycznego. Układ osmotyczny stanowi dwa roztwory o niejednakowym stężeniu substancji, podzielone błoną półprzepuszczalną. Na skutek intensywnej dyfuzji wody przez błonę z roztworu hipotonicznego do roztworu hipertonicznego (osmoza), w tym ostatnim następuje zwiększenie objętości i wzrost ciśnienia hydrostatycznego.

Osmoza:

-    to dyfuzja (przemieszczanie się) wody przez błonę półprzepuszczalną (selektywną) oddzielającą 2 roztwory o różnych stężeniach bądź czystą wodę od roztworu, zgodnie z gradientem stężeń roztworów po obu stronach błony, w stronę roztworu o większym stężeniu.

-jest spontaniczna i niezależna od nakładu energii.

-    odgrywa bardzo ważną rolę w procesach pobierania i oddawania wody przez komórkę.

Pęcznieniem nazywamy absorpcję wody połączonej ze zwiększeniem objętości

substancji koloidalnych. Cząsteczki wody dyfundując pomiędzy micele koloidów, rozsuwają je, przez

co zwiększają ich masę i objętość (tym różni się od kapilarnego wchłaniania wody np. przez kredę.

Pomiar potencjału osmotycznego (ciśnienia osmotycznego) - możliwy jest dzięki przyrządowi zwanemu osmometrem Pfeffera. Składa się on z cylindra z porowatej glinki, nasyconej roztworami K4Fe(CN)6 i CuS04 (tworzącymi idealną półprzepuszczalną membranę), połączonego z manometrem rtęciowym. Przyrząd wypełnia się badanym roztworem i zanurza w naczyniu z czystą wodą. Miarą ciśnienia osmotycznego będzie różnica poziomów rtęci w ramionach manometru.

Ciśnienie osmotyczne (potencjał osmotyczny) - ciśnienie, które równoważy osmotyczne przenikanie wody; wyraża się w atmosferach i jest miarą siły z jaką roztwór ssie wodę.

Podstawowe prawa osmotyczne (sa zbliżone do praw o ciśnieniu gazów):

1.    Ciśnienie osmotyczne jest wprost proporcjonalne do stężenia roztworu (analogia z prawem Boyla-Mariotta)

2.    Ciśnienie osmotyczne jest wprost proporcjonalne do temperatury bezwzględnej, czyli inaczej podniesienie temperatury o 1 stopień powyżej 0 stopni powoduje wzrost ciśnienia o 1/273 (analogia z prawem Gay-Lussaca)

3.    Jednomolamy roztwór dowolnej substancji (lecz nie elektrolitu) ma ciśnienie osmotyczne 22,4 atmosfery w temp. 0 stopni C (analogia z prawem Avogadro)

Substancje, które ulegają dysocjacji (elektrolity) wykazują wyższe ciśnienie, gdyż część ich cząsteczek rozpada się na jony, w rezultacie czego stężenie się zwiększa. Odpowiednio zwiększa się również ciśnienie osmotyczne takiego roztworu.