Мисал суроолор жана осмосту талкуулоо
Осмос – биологиядагы маанилүү кубулуш, ал эриткич молекулаларынын, адатта суу, жарым өткөргүч мембрана аркылуу төмөнкү концентрациядан жогорку концентрацияга өтүшүн камтыйт. Осмос принциптерин түшүнүү, айрыкча биология студенттери үчүн абдан маанилүү, анткени ал ар кандай жашоо процесстеринде реалдуу дүйнөдө колдонулат. Төмөндө осмос түшүнүгүн түшүнүүгө жардам берүүчү кээ бир мисал маселелер жана талкуулар келтирилген.
1-суроо: Өсүмдүк клеткаларындагы диффузия жана осмос
Суроо:
Экспериментте өсүмдүк клеткаларынын тобу клеткалардын цитоплазмасына караганда жогорку концентрациядагы кант эритмесине салынат. Өсүмдүк клеткалары менен эмне болот деп күтсөңүз болот жана эмне үчүн?
Талкуу:
Өсүмдүк клеткасы жогорку концентрациядагы (гипертониялык) эритмеге салынганда, клетканын ичиндеги суу клетканын ичиндеги жана сыртындагы канттын концентрациясын тең салмактоо үчүн клетканын сыртындагы эритмеге жылып кирет. Бул процесс осмос деп аталат. Бул суунун кыймылынын натыйжасында клетка вакуолу кичирейип, тургор басымынын төмөндөшүнө алып келет, бул клетканын плазмолизге дуушар болушуна алып келет. Бул протопласт (клетканын курамы) кичирейип, клетка мембранасы клетка дубалынан бөлүнө аларын билдирет.
2-суроо: Гипотоникалык эритмелердеги осмос
Суроо:
Таза сууга салганда эритроциттер эмне болот жана эмне үчүн?
Талкуу:
Таза суудагы эритроциттер осмоско дуушар болушат, анткени таза суу эритроцит цитоплазмасына салыштырмалуу гипотоникалык. Суу клетканын ичиндеги жана сыртындагы концентрацияны тең салмактоо үчүн клеткага кирет. Эритроцит мембранасы жарым өткөргүч болгондуктан жана клеткаларда өсүмдүк клеткалары сыяктуу катуу клетка дубалы жок болгондуктан, ашыкча суунун агып кириши клеткалардын шишип, акыры жарылышына алып келиши мүмкүн. Бул процесс гемолиз деп аталат.
3-суроо: Басым осмосу
Суроо:
Эгерде жарым өткөргүч мембрананын бир тарабындагы эритменин осмос басымы 5 атм, ал эми экинчи тарабындагы 3 атм болсо, суу кайсы тарапка жылат жана эмне үчүн?
Талкуу:
Суу осмос процесси аркылуу осмос басымы төмөн (3 атм) тараптан осмос басымы жогору (5 атм) тарапка жылып турат. Суунун бул кыймылы жарым өткөргүч мембрананын эки тарабында тең салмактуулук концентрациясына жетүүнү көздөйт. Осмос басымынын жогору болушу эриген заттын жогорку концентрациясын көрсөтөт, ошондуктан суу концентрацияны тең салмактоого аракет кылуу үчүн жогорку концентрацияга карай жылып барат.
4-суроо: Тескери осмос
Суроо:
Тескери осмос түшүнүгүн түшүндүрүп, анын күнүмдүк жашоодо колдонулушуна бир мисал келтириңиз.
Талкуу:
Тескери осмос – бул эритменин концентрацияланган тарабына басым жасалып, эритменин (адатта суу) жарым өткөргүч мембрана аркылуу төмөнкү концентрацияланган тарабына жылышына мажбурлоо процесси. Бул табигый осмостун карама-каршысы. Бул технология көбүнчө сууну дистилляциялоодо колдонулат, мында деңиз суусу же кошулмалары бар суу таза, ичүүгө жарамдуу суу алуу үчүн тузсуздандырылат. Тескери осмос системасында сууну мембрана аркылуу өткөрүү үчүн жогорку басым колдонулат, ал эми туздар жана башка эриген заттар кармалып, алынып салынат.
5-суроо: Осмос сыноо эксперименти
Суроо:
Кесилген жана ар кандай концентрациядагы туз эритмелерине чөмүлгөн картошканы колдонуу менен бир катар эксперименттер жүргүзүлдү. Гипертоникалык туз эритмесиндеги картошка кесимдери эмне болот?
Талкуу:
Гипертоникалык туз эритмесинде картошка кесимдеринин ичиндеги суу тең салмактуулук концентрациясына жетүү үчүн эритмеден чыгып кетет. Себеби, туз эритмесинде эриген заттын концентрациясы картошка клеткаларынын ичиндеги суюктукка караганда жогору болгондуктан, суунун клеткалардан чыгып кетишине алып келет. Бул картошка кесимдеринин соолуп, суунун жоголушунан улам кичирейишине алып келет. Бул процесс өсүмдүк клеткаларында плазмолиз деп да аталат.
6-суроо: Осмос басымын эсептөө
Суроо:
27°C температурадагы 0,1 М мочевина эритмесинин осмос басымын эсептегиле (R=0,082 л·атм/моль·К).
Талкуу:
Осмос басымын (\( \pi \)) төмөнкү формула менен эсептесе болот:
\[ \pi = iCRT \]
Кайда:
– \( i \) - Вант-Гофф коэффициенти (мочевина үчүн, i=1, анткени ал иондошпойт),
– \( C \) молярдык концентрация (0,1 М),
– \( R \) газ туруктуусу (0,082 л·атм/моль·К),
– \( T \) - Кельвин менен өлчөнгөн температура (27°C + 273 = 300 К).
Бул маанилерди формулага алмаштырыңыз:
\[ \pi = 1 \убакыт 0,1 \убакыт 0,082 \убакыт 300 \]
\[ \pi = 2,46 атм \]
Демек, эритменин осмос басымы 2,46 атм.
Корутунду
Осмос түшүнүгүн жана анын колдонулушун түшүнүү организмдер суюктуктун балансын кантип сактай тургандыгы жана технология бул принципти практикалык максаттарда кантип колдонору жөнүндө маанилүү түшүнүктөрдү берет. Бул мисал маселелерди жана талкууларды изилдөө менен, биз сиздин осмос процесси жана анын колдонулушу жөнүндөгү түшүнүгүңүздү бекемдейбиз деп үмүттөнөбүз. Осмос табигый кубулуш гана эмес, ошондой эле көптөгөн пайдалуу заманбап технологиялардын негизи болуп саналат.
