Osmoz 9. Sınıf Biyoloji
Suyun seçici geçirgen bir zardan difüzyonuna osmoz adı verilir. Osmoz olayını bir örnek üzerinden açıklayalım. Seçici geçirgen zarla ayrılmış iki ortamdan birine (A ortamı) seyreltik şeker çözeltisi, diğerine (B ortamı) yoğun şeker çözeltisi koyalım. A ortamında B ortamına göre şeker moleküllerinin yoğunluğu daha az, su moleküllerinin yoğunluğu ise daha fazladır. Seçici geçirgen zar, şeker moleküllerine geçirgen değilse, su molekülleri daha yoğun oldukları A ortamından daha az yoğun oldukları B ortamına doğru geçiş yapar. Bu olay bir osmozdur.
Bir zarın iki tarafındaki çözünmüş madde yoğunluklarının farklılığından ortaya çıkan basınca ozmotik basınç denir. Ozmotik basınç, çözünmüş madde yoğunluğuyla doğru orantılıdır. Tuz ve şeker gibi çözünmüş maddelerin hücre içindeki yoğunlukları arttıkça hücrenin ozmotik basıncı da artar.
Dikkat:
- Ozmotik basınç hücrede su miktarı arttıkça düşer, su miktarı azaldıkça yükselir.
- Suyun geçiş yönü ozmotik basıncın yüksek olduğu tarafa doğrudur.
Çöl bitkileri ve tuzlu topraklarda yaşayan bitkilerin kök hücrelerinde ozmotik basınç çok yüksektir. Bu sayede bitkiler toprakta en az miktarda olan suyu bile rahatça emerler. Osmoz olayı hücrelerde şekil değişikliklerine yol açabilir. Bu değişiklikleri daha iyi kavrayabilmek için çözelti çeşitlerini bilmek gerekir.
İzotonik çözelti: Çözünmüş madde yoğunluğu, hücre içindeki çözünmüş madde yoğunluğuna eşit olan çözeltidir.
Hipertonik çözelti: Çözünmüş madde yoğunluğu, hücre içindeki çözünmüş madde yoğunluğundan fazla olan çözeltidir.
Hipotonik çözelti: Çözünmüş madde yoğunluğu, hücre içindeki çözünmüş madde yoğunluğundan az olan çözeltidir.
Bir bitki veya hayvan hücresi kendisinden daha yoğun (hipertonik) bir ortama konulursa su kaybederek büzülür. Bu olaya plazmoliz adı verilir. Bitki hücrelerinde plazmoliz sonucu hücre zarı hücre duvarından ayrılır. Günlük hayatta plazmolizin çeşitli uygulamaları vardır. Örneğin tuzlanan etin su kaybederek kuru hâle gelmesi, balıkların tuzlanarak kurutulması plazmoliz sonucu gerçekleşen olaylardır.
Plazmolize uğramış bir hücre, kendisinden daha az yoğun (hipotonik) bir ortama veya saf suya konulursa dışarıdan su alarak gerilir. Bu olaya deplazmoliz adı verilir. Hayvan hücreleri hücre duvarına sahip olmadığı için fazla miktarda su alırsa şişerek parçalanır. Örneğin saf suda tutulan alyuvar hücrelerinin su girişiyle ortaya çıkan basınca dayanamayarak patladığı görülür. Bu olay “hemoliz” adını alır.
Hipotonik çözeltide veya saf suda tutulan bitki hücreleri de şişer. Hücrelerin bu şişkin durumu turgor adını alır. Bitki hücreleri hücre duvarına sahip olduğu için sınırlı miktarda su alabilir. Bitki hücrelerinde içeriye giren suyun hücre duvarına karşı uyguladığı iç basınca turgor basıncı denir.
Dikkat: Turgor Basıncı hücrede su miktarı arttıkça artar, su miktarı azaldıkça düşer.
Turgor basıncı birçok bitki hücresi için faydalı bir durumdur. Örneğin otsu bitkilerin çoğu turgor basıncının sağladığı mekanik destek ile dik durur. Stomaların açılıp kapanması ve böcekçil bitkilerde yaprakların kapanarak böceğin yakalanması gibi olaylar da turgor basıncının etkisiyle gerçekleşir. Buna karşılık plazmoliz olayı bitkinin solmasına ve sonuçta ölümüne yol açar.
Dikkat: Canlıdan alınan bir dokunun canlılığını bir süre koruyabilmesi için, izotonik tuz çözeltisinde tutulması gerekir. Çünkü İzotonik çözeltide dengeli bir madde alışverişi olur ve hücrenin şekli değişikliğe uğramaz. Deniz suyu, bu ortamda yaşayan omurgasız hayvanların çoğu için izotoniktir.
Ozmotik basınç ile turgor basıncı arasındaki fark emme kuvveti olarak adlandırılır.
Emme kuvveti = Ozmotik basınç – Turgor basıncı
Harika! 9. Sınıf Biyoloji dersi için Osmoz konusuyla ilgili 5 soruluk çözümlü bir test hazırladım. Tüm sorular ve çözümleri aynı sayfada yer alıyor:
Çözümlü Test Soruları
1. Soru: Osmoz olayı aşağıdakilerden hangisinin geçişiyle ilgilidir?
A) Çözünen maddelerin çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçişi B) Suyun yarı geçirgen zardan çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçişi C) Suyun yarı geçirgen zardan az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçişi D) Gazların difüzyonu
Cevap ve Çözüm:
Doğru Seçenek: C
- A) Yanlış: Bu ifade, çözünen maddelerin difüzyonunu tanımlar. Osmoz, suyun hareketidir.
- B) Yanlış: Osmozda su, yoğunluğu az olan (suyun çok olduğu) ortamdan, yoğunluğu çok olan (suyun az olduğu) ortama doğru hareket eder.
- C) Doğru: Osmoz, suyun yarı geçirgen bir zar aracılığıyla, su konsantrasyonunun yüksek olduğu (çözünen madde konsantrasyonunun düşük olduğu) yerden, su konsantrasyonunun düşük olduğu (çözünen madde konsantrasyonunun yüksek olduğu) yere doğru hareketidir. Yani, su az yoğun ortamdan çok yoğun ortama geçer.
- D) Yanlış: Gazların difüzyonu, osmozdan farklı bir olaydır ve gaz moleküllerinin hareketini ifade eder.
2. Soru: Bir bitki hücresi, kendisinden daha az yoğun (hipotonik) bir ortama konulursa ne gözlemlenir?
A) Hücre su kaybeder ve büzülür (plazmoliz). B) Hücre su alır ve şişer (turgor durumu). C) Hücrenin hacminde bir değişiklik olmaz. D) Hücredeki çözünen madde miktarı artar.
Cevap ve Çözüm:
Doğru Seçenek: B
- A) Yanlış: Hücrenin su kaybedip büzülmesi (plazmoliz), hücrenin kendisinden daha yoğun (hipertonik) bir ortama konulması durumunda gerçekleşir.
- B) Doğru: Hipotonik ortam, hücrenin içinden daha az çözünen madde içerir, dolayısıyla su konsantrasyonu daha yüksektir. Bu durumda, su osmozla hücre içine girer ve hücre şişer. Bitki hücrelerinde hücre çeperi olduğu için patlamazlar, ancak turgor durumuna geçerler.
- C) Yanlış: Hücrenin hacminde değişiklik olmaması, izotonik ortamda gerçekleşir.
- D) Yanlış: Hücre su aldığında, içindeki çözünen madde konsantrasyonu azalır, artmaz.
3. Soru: Aşağıdaki durumlardan hangisi osmoz ile açıklanabilir?
A) Bir damla mürekkebin suya yayılarak rengini değiştirmesi B) Bitki köklerinin topraktan su alması C) Kırmızı kan hücrelerinin oksijen taşıması D) Solunum gazlarının akciğerlerde değişimi
Cevap ve Çözüm:
Doğru Seçenek: B
- A) Yanlış: Bu durum, çözünen maddelerin difüzyonuna örnektir.
- B) Doğru: Bitki kökleri, topraktaki suya göre daha yoğun (daha az su konsantrasyonu) olduğu için, su osmoz yoluyla topraktan kök hücrelerine geçer.
- C) Yanlış: Kırmızı kan hücrelerinin oksijen taşıması, hemoglobinin oksijenle bağlanmasıyla ilgili kimyasal bir süreçtir.
- D) Yanlış: Solunum gazlarının (oksijen ve karbondioksit) akciğerlerdeki değişimi, gazların kısmi basınç farkına bağlı olarak difüzyonla gerçekleşir.
4. Soru: Bir hayvan hücresi, kendisinden daha yoğun (hipertonik) bir ortama konulursa ne olur?
A) Hücre su alır ve şişer, ardından patlar (hemoliz). B) Hücre su kaybeder ve büzülür (kremasyon). C) Hücrenin hacminde bir değişiklik olmaz. D) Hücre fotosentez yapmaya başlar.
Cevap ve Çözüm:
Doğru Seçenek: B
- A) Yanlış: Hücrenin su alıp şişmesi ve patlaması (hemoliz), hücrenin hipotonik ortama konulması durumunda gerçekleşir.
- B) Doğru: Hipertonik ortam, hücrenin içinden daha fazla çözünen madde içerir, dolayısıyla su konsantrasyonu daha düşüktür. Bu durumda, hücre içindeki su osmozla dışarı çıkar ve hücre su kaybederek büzülür. Hayvan hücrelerinde hücre çeperi olmadığı için bu büzülmeye kremasyon denir.
- C) Yanlış: Hücrenin hacminde değişiklik olmaması, izotonik ortamda gerçekleşir.
- D) Yanlış: Hayvan hücreleri kloroplast içermediği için fotosentez yapamazlar.
5. Soru: İzotonik çözelti için aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
A) Çözünen madde konsantrasyonu hücre içinden daha düşüktür. B) Çözünen madde konsantrasyonu hücre içinden daha yüksektir. C) Çözünen madde konsantrasyonu hücre içiyle aynıdır. D) Sadece bitki hücreleri için geçerlidir.
Cevap ve Çözüm:
Doğru Seçenek: C
- A) Yanlış: Bu ifade hipotonik çözeltiyi tanımlar.
- B) Yanlış: Bu ifade hipertonik çözeltiyi tanımlar.
- C) Doğru: İzotonik çözelti, hücrenin sitoplazmasındaki çözünen madde konsantrasyonuyla aynı konsantrasyona sahip olan çözeltidir. Bu durumda, hücre ile ortam arasında net bir su geçişi olmaz ve hücrenin hacmi değişmez.
- D) Yanlış: İzotonik çözelti kavramı hem bitki hem de hayvan hücreleri için geçerlidir.