Sisu
- Plasma membraan
- Difusioon ja osmoos
- Isotooniline lahus
- Hüpotooniline lahendus
- Hüpertooniline lahendus
- Loomarakud vs taimerakud
Nii taimedel kui ka loomadel on rakud ja üks peamisi erinevusi nende vahel on see, et taimerakkudel on rakuseinad. See aitab neil oma kuju säilitada ka siis, kui keskkond oluliselt muutub. Loomarakud on paindlikumad ja võivad ilma rakuseinata reageerida oma keskkonna muutustele, näiteks lahuse kontsentratsioonile nende ümber, ebasoodsamalt.
Plasma membraan
Kõiki rakke ümbritseb plasmamembraan, mis on kahekordne fosfolipiidide kiht, mis reguleerib rakus olevate materjalide sisenemist ja väljumist. Taimedes on rakusein membraani küljel, mis aitab säilitada selle struktuuri. Raku membraani peetakse selektiivselt läbilaskvaks, kuna see võimaldab mõnel ainel, näiteks vees, vabalt läbida, kuid mitte teistel, näiteks ioonidel ja suurtel molekulidel.
Difusioon ja osmoos
Lahus sisaldab lahustit, vedelikku, näiteks vett ja soluuti, lahustis lahustunud tahkeid aineid. Lahuses migreeruvad suure kontsentratsiooniga piirkonnas osakesed loomulikult madalama kontsentratsiooniga piirkonda. Seda nimetatakse difusiooniks. Kui difusioon toimub läbi selektiivselt läbilaskva membraani, on see tuntud kui osmoos. Rakkude jaoks on see oluline, sest kui lahustunud aine ei pääse läbi membraani, mis on selektiivne, läbib vesi kontsentratsiooni tasakaalustamiseks vabalt.
Isotooniline lahus
Kui rakk on lahuses, mille kontsentratsioon on sama, mis selle sisemuses, on see lahus isotooniline. See on raku jaoks ideaalne olukord, kus vee vool rakust välja võrdub sissevooluga. Kuid rakud leiavad sageli keskkondi, millel on erinev kontsentratsioon kui neil, näiteks organismid, mida leidub puhtas vees (madal lahustunud aine kontsentratsioon) või merevees (kõrge lahustunud aine kontsentratsioon).
Hüpotooniline lahendus
Kui lahtrit ümbritsev lahus on vähem kontsentreeritud kui selle sees, on lahendus hüpoteetiline. Hüpotoonilises lahuses voolab vesi lahusest rakku läbi membraani. See protsess toimub seni, kuni kahel lahusel on sama kontsentratsioon, kas rakk laguneb sisemise rõhu tõttu või selle organellid töötavad vee väljapumbamiseks.
Hüpertooniline lahendus
Kui rakk on lahuses, mille kontsentratsioon on suurem kui sisemisel, on see lahus hüpertooniline. Kui see juhtub, voolab vesi lahtrist lahusesse. See juhtub seni, kuni kontsentratsioonid on tasakaalus või rakk dehüdreerub ja sureb või organellid kulutavad energiat vee pumpamiseks sellesse.
Loomarakud vs taimerakud
Kui loomarakud paigutatakse hüpotoonilistesse lahustesse, neelavad nad osmoosi tõttu vett. Kui lahus, milles nad on, on piisavalt madala kontsentratsiooniga, näiteks destilleeritud vesi, põhjustab absorptsioon rakkude paisumist kuni nende plahvatuseni. See on loomulikult tõsine oht hüpotooniliste lahuste rakkudele. Taimerakud ei purune neid hoidva jäiga rakuseina tõttu.