Kluczowe pojęcia
- osmoza: ruch netto cząsteczek rozpuszczalnika z regionu o wysokim potencjale rozpuszczalnika do regionu o niższym potencjale rozpuszczalnika przez częściowo przepuszczalną błonę
- hipotoniczny: posiadający niższe ciśnienie osmotyczne niż inny.
- izotoniczny: ma takie samo ciśnienie osmotyczne.
- hipertoniczny: ma większe ciśnienie osmotyczne niż inny.
- halofil: Organizmy, które rozwijają się w wysokich stężeniach soli.
Ciśnienie osmotyczne jest ważnym czynnikiem, który wpływa na komórki. Osmoza to ruch netto cząsteczek rozpuszczalnika przez częściowo przepuszczalną membranę do regionu o wyższym stężeniu rozpuszczalnika. Intencją osmozy jest wyrównanie stężenia rozpuszczalnika po obu stronach. Osmoza jest niezbędna w systemach biologicznych, ponieważ błony biologiczne są półprzepuszczalne. Ogólnie rzecz biorąc, membrany te są nieprzepuszczalne dla dużych i polarnych cząsteczek, takich jak jony, białka i polisacharydy. Są one jednak przepuszczalne dla cząsteczek niepolarnych i/lub hydrofobowych, takich jak lipidy, a także dla małych cząsteczek, takich jak tlen, dwutlenek węgla, azot, tlenek azotu itp. Osmoza jest podstawowym sposobem, dzięki któremu woda jest transportowana do i z komórek. Osmoregulacja jest mechanizmem homeostazy organizmu w celu osiągnięcia równowagi w ciśnieniu osmotycznym.
Posiadanie prawidłowego ciśnienia osmotycznego w podłożu hodowlanym jest niezbędne. Komórka może być poddana wpływowi roztworu na trzy sposoby. Załóżmy, że komórka jest umieszczona w roztworze cukru lub słonej wody. Jeśli pożywka jest hipotoniczna – rozcieńczony roztwór o wyższym stężeniu wody niż komórka – komórka pozyska wodę poprzez osmozę. Jeśli ośrodek jest izotoniczny – roztwór o dokładnie takim samym stężeniu wody jak komórka – nie będzie przepływu netto wody przez błonę komórkową. Jeśli medium jest hipertoniczne – stężony roztwór o niższym stężeniu wody niż komórka – komórka straci wodę przez osmozę.
Podstawowo oznacza to, że jeśli komórka zostanie umieszczona w roztworze, który ma stężenie solutu wyższe niż jej własne, to się skurczy. Jeśli natomiast umieścimy ją w roztworze o niższym stężeniu solutu niż jej własne, komórka rozszerzy się i pęknie.