Diffusie en osmose
Inleiding
Hoe vind transport in de natuur plaats? Hoe worden stoffen opgenomen in de darmen? Vragen die van levensbelang zijn, maar waar weinig mensen het antwoord op weten.
Twee belangrijke processen in de natuur zijn diffusie en osmose. Wat zijn dit voor processen en hoe werken ze?
Diffusie
Bij diffusie verplaatst een stof zich van een hoge naar een lage concentratie. Als iemand in en klaslokaal stiekem deodorant op doet, ruikt binnen korte tijd iedereen het. De geurstof verplaatst zich van een hoge naar een lage concentratie.
Ook in vloeistoffen vindt diffusie plaats. Limonadesiroop verplaatst zich door water zodra dat wordt toegevoegd, tot een homogene oplossing.
Stoffen zijn altijd op zoek naar een evenwicht, het streven is om overal dezelfde concentratie te bereiken. Diffusie kost daarom geen energie, het gaat mee met het concentratieverval. Concentratieverval betekent van een hoge naar een lage concentratie gaan.
Als je een glucoserijke maaltijd hebt gegeten, worden de glucosemoleculen via diffusie opgenomen door de darmcellen.
Factoren die de diffusiesnelheid beïnvloeden
Er zijn een aantal factoren die de snelheid van diffusie beïnvloeden.
- Temperatuur. Hoe warmer, hoe sneller diffusie plaatsvindt.
- Concentratieverschil. Hoe groter het verschil, hoe sneller verplaatsing van de stof van een hoge naar een lage concentratie.
- Afstand. Hoe groter de afstand, hoe sneller de diffusie verloopt.
- Medium. Het medium staat voor de omgeving waarin de stof zich bevindt. In lucht verplaatst een stof zich sneller dan in een vloeistof.
Osmose
Osmose is diffusie van water. Het water verplaatst zich van een hoge naar een lage concentratie.
Er is alleen één voorwaarde. Er moet een semipermeabel of selectief permeabel membraan aanwezig zijn. Dit membraan heeft zulke kleine poriën dat alleen water erdoor heen kan.
Het celmembraan van organismen is selectief permeabel. Het celmembraan bepaalt welke stoffen de cel in en uit gaan.
Als zich in een cel een hoge concentratie glucose bevindt en buiten de cel niet, zal water via osmose de cel binnen gaan. Dit om de concentratie aan zowel de binnen- als buitenzijde gelijk te krijgen. Glucose kan de cel niet uit diffunderen, vanwege het membraan, hierdoor zal water naar de hogere concentratie verplaatsen en de glucose verdunnen.
Dit kan natuurlijk niet eeuwig doorgaan. Een cel zou kunnen exploderen door de grote hoeveelheid water. Vaak wordt er dan ook geen evenwicht behaald.
Andersom kan ook, als er een hoge concentratie zouten buiten de cel aanwezig is, zal veel water de cel verlaten. De cel zal krimpen en op den duur ten onder gaan.
In rode bloedcellen kunnen deze processen ook optreden, zie afbeelding 1.
Turgor
Turgor is een specifiek proces dat in planten plaatsvindt. Planten hebben een celwand, dierlijke cellen hebben dit niet.
Als er osmose opteedt in plantencellen, ontstaat er op den duur turgor. Turgor betekent dat de celwand onder druk staat.
Als zich een hoge concentratie van een bepaalde stof in een plantencel bevindt, zal water de cel instromen. Op een gegeven moment kan de cel niet groter worden door de aanwezigheid van de celwand. De celwand staat onder druk en er treedt turgor op (afb.2).
Vergelijk het met een fietsband die je volpompt met lucht. Op een gegeven moment zit de fietsband vol.
Door turgor kunnen kruidachtige planten rechtop staan.
Plasmolyse
Plasmolyse vindt ook plaats in planten. Dit is het omgekeerde van turgor.
Als er een hoge concentratie zouten of suikers zich buiten de plantencel bevindt, zal al het water de cel uit stromen. Op het moment dat het celmembraan loslaat van de celwand spreek je van plasmolyse (afb.2).
Als planten in de zomer slap hangen, zijn de cellen geplasmolyseerd. Al het water verdampt dan, waardoor de celinhoud krimpt en de stevigheid verloren gaat.
Hetzelfde bereik je door bijvoorbeeld slablaadjes te lang in een zoute dressing te leggen. De sla wordt dan slap, doordat al het water uit de cellen naar buiten loopt.
Links
Wil je meer lezen over cellen, kijk dan eens in cellen en hun organellen .