Polub nas na Facebooku
Czytasz: Osmoregulacja w świecie przyrody – czym jest to zjawisko? Dlaczego jest tak ważne dla człowieka?
menu
Polub nas na Facebooku

Osmoregulacja w świecie przyrody – czym jest to zjawisko? Dlaczego jest tak ważne dla człowieka?

Kobieta w laboratorium, naukowiec.

Fot. Portra / Getty Images

Osmoregulacja wykorzystuje osmozę – proces, który zachodzi w komórkach żywych. Jej celem jest utrzymanie odpowiedniego stężenia osmotycznego płynów, czyli zachowanie homeostazy wodno-elektrolitowej.

Osmoregulacja to biologiczny proces polegający na regulowaniu stężeń związków organicznych i elektrolitów wchodzących w skład płynów ustrojowych. Głównym jej celem jest utrzymanie równowagi wodno-elektrolitowej organizmu. Zjawisko osmozy wykorzystują wszystkie żywe organizmy, od prostych w swej budowie protistów, po komórki wchodzące w skład ludzkiego ciała.

Zjawisko osmozy

Osmoza jest zjawiskiem obejmującym procesy biologiczne, chemiczne i fizyczne. Jej obecność stwierdza się w każdym organizmie żywym, poczynając od prostych i mało złożonych stworzeń, poprzez ryby, a kończąc na ludzkich komórkach. Osmoza wykorzystuje naturalne właściwości półprzepuszczalnej błony biologicznej, dzięki której dochodzi do rozdzielenia się dwóch roztworów mających różne stężenie. Zjawisko osmozy powszechnie występuje w świecie przyrody i zachodzi spontanicznie. Polega na przejściu przez błonę półprzepuszczalną roztworu o stężeniu niższym do tego o stężeniu wyższym. Tym sposobem dochodzi do wyrównania się stężeń różnych roztworów. Zazwyczaj jest to przedstawiane za pomocą rysunków roztworów hipotonicznych i hipertonicznych. Roztwór hipotoniczny ma małe stężenie, a zatem mało w nim substancji rozpuszczonych, a dużo wody. Natomiast roztwór hipertoniczny cechuje się większym stężeniem substancji rozpuszczonych, a mniejszym wody. Roztwór wówczas jest bardzo stężony. Osmoza zachodzi w kierunku od roztworu hipotonicznego do hipertonicznego, czyli wbrew gradientowi stężeń. Gdy roztwory pomiędzy błoną biologiczną są względem siebie takie same, jeśli chodzi o stężenia, mówi się o równowadze osmotycznej, co oznacza, że oba roztwory są izotoniczne względem siebie.

Proces osmozy został odkryty dzięki badaniom przeprowadzonym na skórkach liści cebuli. Badano wówczas plazmolizę, czyli zjawisko utraty wody (turgoru) protoplastów. Dopiero później odkryto właściwości błon komórkowych organizmów zwierzęcych, w tym człowieka. Jeśli komórka jest zanurzona w roztworze hipotonicznym, to stopniowo jej objętość się zwiększa. Może wówczas dojść do lizy, czyli rozpadu błon komórki i wylania się jej zawartości na zewnątrz. Dobrym przykładem jest hemoliza, w której obserwuje się rozpad erytrocytów (czyli czerwonych krwinek). Bodźce wywołujące hemolizę mogą mieć charakter wrodzony lub nabyty (zakażenia, zatrucie czy wysiłek fizyczny). Komórki żywe znajdujące się w roztworze hipertonicznym zmniejszają swoje rozmiary poprzez kurczenie się. Do takiego procesu dochodzi chociażby przy wykonywaniu solnych płukanek gardła podczas infekcji. Komórki bakterii zostają pozbawione wody, co doprowadza do ich śmierci.

Zobaczcie także, czym jest surowa woda:

Zobacz film: Surowa woda. Co trzeba wiedzieć o wodzie. Źródło: Dzień Dobry TVN

Osmoza w świecie zwierząt

W organizmach zwierząt osmoza umożliwia zachowanie homeostazy, czyli równowagi wodno-elektrolitowej. Najciekawsze zależności można zaobserwować u gadów oraz ryb.

  • Gady są zwierzętami, które zasiedliły w sposób wtórny wody morskie. Choć natura wyposażyła je w wodoszczelne powłoki ciała, zmuszone są do picia wody morskiej. Zbyt dużo soli w organizmie usuwane jest u nich przez gruczoły łzowe.
  • Ryby słodkowodne bytują w wodach o cechach hipotonicznych w stosunku do zawartości ich płynów ustrojowych. Radzą sobie z problemem szybkiej utraty soli mineralnych na dwa sposoby. Nadmiar wody usuwany jest przez nerki (ich mocz jest wówczas bardzo rozcieńczony), a skrzela uzupełniają straty soli mineralnych.
  • Ryby morskie (w przeciwieństwie do ryb słodkowodnych) bytują w wodach o cechach hipertonicznych. W związku z tym narażone są na szybką utratę wody z organizmu. Regulacja odbywa się w sposób odwrotny do ryb słodkowodnych. Braki wody uzupełniane są poprzez picie morskiej wody, co zwiększa stężenie soli. Skrzela pełnią funkcję wychwytywania soli i usuwania jej na zewnątrz.

Osmoza w życiu codziennym – oczyszczanie wody

Proces odwróconej osmozy wykorzystywany jest również w celach oczyszczania wody. Filtry do oczyszczania wody wyposażone są w błony półprzepuszczalne. Brudna woda (czyli roztwór o większym stężeniu) przepływa do czystej (roztwór o mniejszym stężeniu). Kierunek przepływu jest zatem odwrotny niż w przypadku klasycznego zjawiska osmozy. Tego rodzaju filtry montowane są pod zlewami kuchennymi lub w dzbankach. Nowoczesne sitka do oczyszczania wody są w stanie wychwycić nawet niewielkich rozmiarów zanieczyszczenia. Warto jednak pamiętać o tym, że przefiltrowana woda może być pozbawiona cennych dla zdrowia minerałów, dlatego należy ją dodatkowo mineralizować. Pijąc tak czystą wodę, nie dostarcza się do organizmu ważnych mikroskładników.

Czy artykuł okazał się pomocny?
Tak Nie
1
0
Polecamy
Za co odpowiada woda w organizmie? Zatrzymywanie wody w organizmie - przyczyny, objawy, jak się jej pozbyć
Za co odpowiada woda w organizmie? Zatrzymywanie wody w organizmie - przyczyny, objawy, jak się jej pozbyć Dzień Dobry TVN
10 powodów, dlaczego warto pić wodę. Czy warto pić wodę z cytryną?
10 powodów, dlaczego warto pić wodę. Czy warto pić wodę z cytryną? Dzień Dobry TVN
Ciśnienie osmotyczne krwi i płynów ustrojowych – co to jest i od czego zależy?
Ciśnienie osmotyczne krwi i płynów ustrojowych – co to jest i od czego zależy? TVN zdrowie
Co to jest transport aktywny? Na czym polega aktywne przenikanie związków chemicznych?
Co to jest transport aktywny? Na czym polega aktywne przenikanie związków chemicznych? TVN zdrowie
Komentarze (0)
Nie przegap
Pierwszy rok w przedszkolu? Zobacz, jak uchronić dziecko przed infekcjami
Pierwszy rok w przedszkolu? Zobacz, jak uchronić dziecko przed infekcjami Materiał sponsorowany
Seks oralny – czym jest stosunek oralny? Najlepsze pozycje w seksie oralnym
Seks oralny – czym jest stosunek oralny? Najlepsze pozycje w seksie oralnym
Czym jest detektor tętna płodu i jak działa? Od kiedy można go używać?
Czym jest detektor tętna płodu i jak działa? Od kiedy można go używać?
Sok z kiszonego buraka - właściwości stosowanie przepis
Sok z kiszonego buraka - właściwości stosowanie przepis
Co to jest stłuczenie? Jakie są jego objawy? Jak długo boli?
Co to jest stłuczenie? Jakie są jego objawy? Jak długo boli?
Krostki na penisie – skąd biorą się czerwone lub białe krostki na penisie?
Krostki na penisie – skąd biorą się czerwone lub białe krostki na penisie?