Hopp til innhold

  1. Home
  2. BiologiChevronRight
  3. CellebiologiChevronRight
  4. Transport gjennom cellemembranenChevronRight
  5. Passiv transport – osmoseChevronRight
SubjectMaterialFagstoff

Fagartikkel

Passiv transport – osmose

Når vann diffunderer gjennom en halvgjennomtrengelig membran, kalles det osmose. Dette er passiv transport som skjer kontinuerlig i alle levende organismer og sørger for vannbalanse uten bruk av energi. Spesielle proteinkanaler som kalles akvaporiner, står for den mest effektive vanntransporten

Osmose – diffusjon av vann

Osmose er diffusjon av vann gjennom en halvgjennomtrengelig membran. Vannmolekylene beveger seg fra en løsning med høyere vannkonsentrasjon til en løsning med lavere vannkonsentrasjon.

Osmolaritet

Når vi har høy stoffkonsentrasjon, sier vi at osmolariteten er høy. Jo høyere osmolaritet, jo lavere vannkonsentrajon.

Vanntransport i celler

Vannmolekylene er så små at de til en viss grad kan passere mellom fosfolipidene i cellemembranen selv om de er , men denne transporten går tregt. Litt vann følger også med gjennom åpne proteinkanaler, men den effektive vanntransporten skjer ved fasilitert diffusjon gjennom akvaporiner.

Akvaporiner for hurtig transport av vann

Tegning av proteinkanal som slipper gjennom vannmolekyler i en cellemembran.
Akvaporiner regulerer strømmen av vann inn og ut av cella.

Akvaporiner er proteiner som danner kanaler i cellemembranen for hurtig transport av vannmolekyler inn og ut av cella. De gjør at vannmolekyler enkelt kan bevege seg gjennom cellemembranen uten bruk av energi.

Det finnes flere typer akvaporiner i membraner hos både bakterier, planter og dyr. Antall akvaporiner varierer fra celletype til celletype, men kan også variere i ei celle fordi kanaler brytes ned og bygges opp etter behov.

Åpning og lukking av kanalene blir styrt av flere typer signaler både innenfra og utenfor cella. Den positive ladningen i midten av kanalen, hindrer protoner og positive ioner som K+ og Na+ i å passere.

Eksempler på fysiologisk betydning av osmose

For å unngå volumendringer i cellene, har flercellede organismer transportmekanismer som jobber for å opprettholde en vannbalanse.

Vannregulering hos dyr – osmotisk trykk

Cellene er avhengige av stabil osmolaritet og vannkonsentrasjon. Store endringer i miljøet kan føre til at cellene tar opp for mye vann og sprekker, eller at de avgir mer vann enn de bør, og krymper.

To løsninger med samme osmotiske trykk kalles isotoniske. Blodplasma er derfor isotonisk med cytoplasmaet i de røde blodcellene. Hvis væsken som omslutter blodcellene får høyere osmolaritet, vil vann trenge ut av blodcellene slik at de krymper.

Nyrene – akvaporiner regulerer urinmengden

Plansje som viser akvaporinenes betydning for å holde vannbalansen i kroppen.
Akvaporiner spiller en sentral rolle for væsketrykk i hjerne og øyne, i spyttkjertler, nyrer, blod, tykktarm og alveoler.

I nyrene er det akvaporinene som sørger for at vann blir reabsorbert slik at vi urinmengden blir redusert fra 180 liter til cirka 1,5 liter. Det er ADH (antidiuretisk hormon) som sørger for å åpne akvaporiner, slik at mer vann føres tilbake til blodet.

Ved for få akvaporiner i nyrene, kan man få den alvorlige sykdommen diabetes insipidus, hvor man skiller ut inntil 10–30 liter urin per døgn.

Det forskes på mange sykdomstilstander hvor man antar at akvaporinenes funksjon kan spille en viktig rolle. Dette gjelder blant annet grønn stær, nyre-, hjerte- og leversvikt.

Osmoregulering hos vannlevende dyr

Fisker som lever i ferskvann har høyere osmolaritet (stoffkonsentrasjon) enn omgivelsene og får i seg for mye vann, blant annet ved osmose i gjellene. De må kvitte seg med store mengder vann og ta opp salter aktivt, for å kontrollere vannbalansen.

Saltvannsfisker har det motsatte problemet fordi saltkonsentrasjonen i omgivelsene er større enn i cellene.

Om osmoregulering hos vannlevende dyr i emnet "Funksjon og tilpasning".

Vannregulering hos planter – osmotisk trykk

Åpne og lukkede spalteåpninger på bladoverflate.
Sukkerkonsentrasjonen (osmolariteten) i lukkecellene øker ved fotosyntese.

Lukkecellene som danner spalteåpningene er de eneste hudcellene med kloroplaster. Ved fotosyntese vil osmolariteten i lukkecellene bli høyere enn i nabocellene, slik at de trekker til seg vann ved osmose. Siden lukkecellene har stivere vegg på den ene siden, krummer de seg når trykket øker. Dermed blir spalteåpningen åpen slik at gassutveksling kan foregå.

Vannopptak i røttene skjer passivt ved osmose på grunn av at mineraler som er tatt opp ved aktiv transport, skaper økt osmolaritet i røttene.

Læringsressurser

Transport gjennom cellemembranen

Hva er kjernestoff og tilleggsstoff?
SubjectEmne

Fagstoff

SubjectEmne

Oppgaver og aktiviteter