Osmose: Wann ist der Austausch von Wassermolekülen beendet?
Also die Osmose ist ja die Diffusion von Teilchen durch eine semipermeable Membran. Soweit ich das verstanden habe ist das Ziel der Konzentrationsausgleich der Stoffe auf beiden Seiten der Membran. Soweit richtig? Folgendes verstehe ich nicht: In meinem Bio-Buch ist das Beispiel von Salatblättern in Salatsoße :D Und zwar sei die Zuckerkonzentration in der Salatsoße höher als in den Blättern und da die Zuckermoleküle die Zellmembran nicht passieren können, finde ein Wasserausstrom aus den Zellen der Salatblätter statt. Soweit so gut, aber wann ist dann der Austausch der Wassermoleküle beendet? Wenn das Verhältnis von Wasser und Zuckermolekülen auf beiden Seiten gleich ist? Aber was ist dann wenn auf der einen Seiten der Membran REINES Wasser und auf der anderen ein Wasser/ Zuckergemisch vorliegt? Also wonach richtet sich die Osmose? nach dem verhätnismäßigen Anteil der beteiligten Stoffe oder nach der absoluten Anzahl der Moleküle? Hoffe meine Frage ist einigermaßen verständlich :D
3 Antworten
wenn auf der einen Seite reines Wasser und auf der anderen das Gemisch vorliegt, wird das Wasser trotzdem diffundieren. Da es keinen Ausgleich auf beiden Seiten schaffen kann, würde es theoretisch so lange diffundieren, bis auf der Seite, wo kein zucker war, auch kein Wasser mehr ist. oder im Beispiel mit den Salatblättern würde das bedeuten, dass die Blätter komplett austrocknen, wenn sie zulange in der Soße liegen.
gleiches kann in einem hypertonen Bad passieren, wenn man zu lange in der Wanne liegt - man verliert Wasser und schrumpelt, oder umgekehrt, wenn das Bad hypoton ist, kann Wasser in die Haut eindringen.
Ansonsten - die absolute Anzahl spielt keine Rolle, sondern deren Konzentration im Wasser - also der relative/verhältnismäßige Anteil.
in der Regel kommen osmotische Vorgänge in geschlossenen Systemen vor.
dann spielt auch der osmotische Druck eine Rolle.
das musst du dir nun wieder so vorstellen, dass ja auf der Seite der Membran, wo die Lösung ist, ständig Wasser reinläuft und damit in diesem Raum auch der Druck erhöht wird. Der ist irgendwann so hoch, dass sich statt eines absoluten Konzentrationsgleichgewichtes ein Gleichgewicht zwischen osmotischem Druck und Konzentrationsausgleichs bildet. Somit kann nicht noch mehr Wasser zum Konzentrationsaugleich auf die andere Seite, der Bereich ist sozusagen "voll".
Theoretisch würde Diffusion immer weiter gehen, bis ein Konzentrationsausgleich stattgefunden hat. Ausschlaggebend ist dabei die Konzentration osmotisch aktiver Stoffe auf beiden Seiten der Membran (das können auch verschiedene Stoffe sein, es zähl jeweils die Konzentration aller zusammen).
In der Realität ist es jedoch so, dass es gewisse Beschränkungen gibt. So wird sicher nie alles Wasser aus einer Zelle austreten können. Umgekehrt auch, können Zellen nicht beliebig viel Wasser aufnehmen, irgendwann ist der Zellinnendruck so hoch, dass einfach kein Wasser mehr Platz hat, oder je nach Zelle kann sie sogar platzen (Pflanzenzellen aber eher weniger aufgrund der Zellwand).
Stelle es Dir als Kräftegleichgewicht vor: Gegen die immer schwächer "ziehende" Kraft des Zuckers (bei sinkender Konzentration) steht der auf derselben Seite der Membran der steigende Wasserdruck.
also ist die darstellung im buch doch nicht falsch? und der Diffusionsvorgang ist beendet sobald die "Zugkraft" des Zuckers nicht mehr ausreicht um den steigenden wasserdruck zu überwinden?
Grob gesprochen: ja (selbst wenn ich das Bild nicht kenne) Auch wenn sich ein Kräftegleichgewicht eingestellt hat, werden immer wieder Wassermoleküle von links nach rechtsflitzen und umgekehrt; alles ist in Bewegung.
okay, danke! das hat mir schonmal geholfen. so hatte ich es auch verstanden allerdings war da eine abbildung in meinem buch die mich verwirrt hat Da sind Ausgangs- und Endzustand der Osmose dargestellt:
beim Ausgangszustand ist auf beiden seiten die gleiche menge flüssigkeit. und zwar links eine Lösung (dargestellt durch kleine blaue und große rote punkte) und auf der anderen seite wasser (dargestellt durch blaue punkte)
der endzustand ist jetzt durch eine höhere menge flüssigkeit auf der seite mit dem gemisch und eine geringere auf der seite mit dem wasser dargestellt.
das wasser ist zwar weniger geworden, aber da ist eben immernoch wasser. und das obwohl keiner der roten punkte auf der wasserseite war. ist das dann falsch gestellt? oder dient das nur als vereinfachung?