А. В трубке находится раствор, стакане — дистиллированная вода

Б. Полупроницаемая мембрана пропускает воду, но не пропускает растворенное вещество. Поступление воды в трубку заставляет раствор подниматься до тех пор, пока осмотическое давление, создаваемое движением воды в область более низкой ее концентрации, не уравновесится высотой (h) и плотностью столба раствора.

В. Сила, которую следует приложить к поршню, чтобы предотвратить подъем раствора в трубке, служит мерой осмотического давления. Она пропорциональна высоте и плотности раствора в трубке

Как показано на рис. 1, если вода отделена от раствора полупроницаемой мембраной, то она проходит через мембрану и поднимает раствор в трубке до установления равновесия, т. е. до выравнивания водного потенциала с обеих сторон мембраны. Если в верхней части трубки приложить достаточное давление, то поступление в нее воды можно предотвратить. Давление, которое следует приложить к раствору, чтобы остановить поступление воды, называется осмотическим давлением. Ботаники, изучающие водный режим растений, все чаще вместо термина «осмотическое давление» употребляют эквивалентный — «осмотический потенциал». Следует только помнить, что осмотический потенциал отрицателен.

Понятие «осмотическое давление» используют, чтобы подчеркнуть уменьшение водного потенциала, вызванное присутствием растворенных веществ. Повышение концентрации растворенного вещества увеличивает осмотическое давление и уменьшает водный потенциал раствора.

Движение воды определяет не природа растворенного в ней вещества, а его количество — число частиц (молекул или ионов), содержащихся в воде. Словом «изотонический» обозначают растворы, имеющие равное число растворенных частиц и потому развивающие одинаковое осмотическое давление. Вода не проходит через мембрану, разделяющую два изотонических раствора, если, конечно, с одной из сторон мембраны не будет приложено физическое давление. При сравнении растворов разной концентрации раствор, содержащий меньше растворенного вещества и поэтому развивающий меньшее осмотическое давление, называется гипотоническим, а раствор, в котором растворенного вещества больше и который развивает большее осмотическое давление, называется гипертоническим. (Отметим, что изо- означает «такой же», гипер- - больше, в данном случае — больше молекул растворенного вещества; гипо- - меньше, в данном случае — меньше молекул растворенного вещества.)

Поскольку растворенные вещества уменьшают водный потенциал, гипотонический раствор имеет более высокий водный потенциал, чем гипертонический. При осмосе молекулы воды поступают через полупроницаемую мембрану в гипертонический раствор до тех пор, пока водный потенциал с обеих сторон мембраны не станет одинаковым.

Поиск по сайту: