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.

Afb.1. Rode bloedcellen onder invloed van osmose!

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

Afb.2. Turgor en plasmolyse in plantencellen!

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 .

Reacties (4)

Reageer
Youssra reageerde een jaar geleden
23 Jun 20:58
Heel duidelijk uitgelegd!
Quibus reageerde 3 jaar geleden
01 Oct 13:35
De "drijvende kracht" achter fysisch-chemische reacties (in dit geval verplaatsing van moleculen)is niet het concentratieverschil maar het verschil in chemische (in bepaalde gevallen de elektrochemische) activiteit van de moleculen. In sterk verdunde oplossingen kan de concentratie van de betreffende moleculen gelijk gesteld worden met de chemische activiteit. Bij hogere concentraties gaat dit echter lang niet altijd meer af. Afhankelijk van de totale samenstelling van (in dit geval) de oplossingen is het zelfs mogelijk dat moleculen diffunderen van een oplossing met een lagere concentratie naar oplossingen met een hogere concentratie van de betreffende moleculen. Dit wordt up-hill diffusie genoemd.
Lilalollie reageerde 5 jaar geleden
18 Nov 21:43
Ik begrijp uw reactie, maar het water verplaatst zich van een hoge naar een lage concentratie. Osmose is dan ook diffusie van water. In een suikeroplossing van 5% heb je 95% water, in een suikeroplossing van 10% heb je 90% water. Het water stroomt dan in het geval van osmose van de 95% wateroplossing naar de 90% wateroplossing. Terwijl het voor de suikerconcentratie juist van laag naar hoog gaat.
Groetjes lilalollie
G.Murris reageerde 5 jaar geleden
18 Nov 21:34
U schrijft als definitie van OSMOSE:"Het water verplaatst zich van een hoge naar een lage concentratie" .
Dit is onjuist en net andersom. Verderop in het verhaal wordt het overigens wel goed uitgelegd en de goede conclusie getrokken.