Inhalt
- Plasmamembran
- Diffusion und Osmose
- Isotonische Lösung
- Hypotonische Lösung
- Hypertonische Lösung
- Tierzellen x Pflanzenzellen
Sowohl Pflanzen als auch Tiere haben Zellen, und einer der Hauptunterschiede zwischen ihnen besteht darin, dass Pflanzenzellen Zellwände haben. Dies hilft ihnen, ihre Form zu behalten, auch wenn sich die Umgebung erheblich ändert. Tierische Zellen sind flexibler und können ohne Zellwand möglicherweise ungünstiger auf Änderungen in ihrer Umgebung reagieren, beispielsweise auf die Konzentration der Lösung um sie herum.
Plasmamembran
Alle Zellen sind von einer Plasmamembran umgeben, einer Doppelschicht aus Phospholipiden, die den Eintritt und Austritt von Materialien in die Zelle reguliert. Bei Pflanzen liegt die Zellwand auf der Membranseite, wodurch ihre Struktur erhalten bleibt. Die Membran einer Zelle gilt als selektiv durchlässig, da einige Substanzen, wie z. B. Wasser, ungehindert passieren können, andere jedoch nicht, z. B. große Ionen und Moleküle.
Diffusion und Osmose
Eine Lösung enthält das Lösungsmittel, die Flüssigkeit wie Wasser und den gelösten Stoff, die Feststoffe in dem Lösungsmittel gelöst. In einer Lösung werden Partikel in einem Bereich hoher Konzentration natürlich in einen Bereich niedrigerer Konzentration wandern. Dies wird als Diffusion bezeichnet. Wenn die Diffusion durch eine selektiv permeable Membran erfolgt, spricht man von Osmose. Dies ist wichtig für die Zellen, denn wenn der gelöste Stoff die Membran nicht passieren kann, was selektiv ist, wird das Wasser ungehindert passieren, um die Konzentration auszugleichen.
Isotonische Lösung
Befindet sich eine Zelle in einer Lösung mit der gleichen Konzentration wie ihr Inneres, ist diese Lösung isotonisch. Dies ist die ideale Situation für die Zelle, in der der aus der Zelle austretende Wasserstrom dem ankommenden Fluss entspricht. Zellen finden jedoch häufig Umgebungen, in denen andere Konzentrationen als sie vorhanden sind, z. B. Organismen, die in reinem Wasser (niedrige Konzentration des gelösten Stoffs) oder Meerwasser (hohe Konzentration des gelösten Stoffs) vorkommen.
Hypotonische Lösung
Ist die Lösung um die Zelle herum weniger konzentriert als in der Zelle, ist die Lösung hypoton. In einer hypotonischen Lösung fließt Wasser aus der Lösung durch die Membran in die Zelle. Dieser Vorgang findet statt, bis die beiden Lösungen die gleiche Konzentration haben oder die Zelle aufgrund des Innendrucks bricht oder ihre Organellen Wasser abpumpen.
Hypertonische Lösung
Wenn sich eine Zelle in einer Lösung befindet, die eine höhere Konzentration als die innere hat, ist diese Lösung hypertonisch. In diesem Fall fließt Wasser von der Zelle zur Lösung. Dies geschieht solange, bis die Konzentrationen ausgeglichen sind oder die Zelle entwässert und stirbt oder die Organellen verbrauchen Energie, um Wasser hineinzupumpen.
Tierzellen x Pflanzenzellen
Wenn tierische Zellen in hypotonische Lösungen gegeben werden, absorbieren sie aufgrund von Osmose Wasser. Wenn die Lösung, in der sie sich befinden, eine zu geringe Konzentration aufweist, wie destilliertes Wasser, werden die Zellen durch die Absorption anschwellen, bis sie explodieren. Dies ist natürlich ein ernstes Risiko für Zellen in hypotonischen Lösungen. Pflanzenzellen platzen nicht aufgrund der starren Zellwand, die sie hält.