Osmoza i Woda: Zadania Maturalne z Biologii
- Szczegóły
Artykuł ten skupia się na omówieniu zjawiska osmozy oraz jego związku z potencjałem wody, analizując przykładowe zadania maturalne z biologii. Zrozumienie tych koncepcji jest kluczowe dla sukcesu na maturze, a także dla głębszego zrozumienia procesów biologicznych zachodzących w organizmach.
Potencjał Wody i Osmoza
Potencjał chemiczny wody (Ψ) to ilość energii swobodnej zmagazynowanej w wodzie, wnoszonej do układu przez każdy 1 mol wody. Jednostką potencjału chemicznego wody jest paskal (Pa). Przyjęto, że potencjał chemiczny czystej wody jest równy zero. Potencjał wody jest to różnica pomiędzy potencjałem chemicznym wody w danym roztworze a potencjałem chemicznym czystej wody. Potencjał wody w roztworze nie przybiera więc wartości dodatnich.
Z treści zadania wynika, że w roztworze B (-1000 kPa) jest wyższy potencjał wody niż w roztworze A (-2000 kPa) jako, że na osi wartości ujemnych wartość potencjału wody w roztworze B leży bliżej zera (przyjętego jako wartość potencjału chemicznego czystej wody) niż wartość potencjału wody w roztworze A.
Zadanie Maturalne - Przykład
Matura Październik 2015, Poziom Rozszerzony (Zbiór zadań CKE), Formuła od 2015 - Zadanie 48. Na schemacie przedstawiono dwa wodne roztwory sacharozy (A i B) o takiej samej objętości, oddzielone od siebie błoną półprzepuszczalną. Określ kierunek przemieszczania się wody między tymi roztworami.
Realizując polecenie, trzeba wiedzieć, że potencjał chemiczny wody (Ψ) jest to ilość energii swobodnej zmagazynowanej w wodzie, wnoszonej do układu przez każdy 1 mol wody. Jednostką potencjału chemicznego wody jest paskal (Pa). Przyjęto, że potencjał chemiczny czystej wody jest równy zero. Potencjał wody jest to różnica pomiędzy potencjałem chemicznym wody w danym roztworze a potencjałem chemicznym czystej wody. Potencjał wody w roztworze nie przybiera więc wartości dodatnich.
Przeczytaj także: Zastosowanie wężyków do filtra osmozy
Roztwory Hipertoniczne, Hipotoniczne i Izotoniczne
Roztwór A w stosunku do roztworu B jest roztworem hipertonicznym, ponieważ stężenie substancji w nim zawartej jest większe. Roztwór B w stosunku do roztworu A jest roztworem hipotonicznym, ponieważ stężenie substancji w nim zawartej jest mniejsze. Poniżej znajdują się definicje wspomnianych roztworów:
- Roztwór izotoniczny: roztwór o takim samym stężeniu substancji rozpuszczonej jak w komórce.
- Roztwór hipertoniczny: roztwór o wyższym stężeniu substancji rozpuszczonej niż w komórce.
- Roztwór hipotoniczny: roztwór o niższym stężeniu substancji rozpuszczonej niż w komórce.
Transport Bierny
Transport bierny zachodzi zgodnie z różnicą stężeń, nie wymaga więc dostarczania energii.
Plazmoliza
Aby komórka uległa plazmolizie, należy umieścić ją w roztworze hipertonicznym.
Zachowanie się Krwinek Czerwonych w Różnych Roztworach
Co stanie się z krwinkami czerwonymi, kiedy umieścimy je w roztworze:
- Hipertonicznym: krwinki skurczą się.
- Hipotonicznym: krwinki pęcznieją i mogą pęknąć (hemoliza).
- Izotonicznym: krwinki zachowują swój normalny kształt.
Doświadczenie z Ziemniakami
Przebieg doświadczenia
Z bulwy ziemniaka wycięto 18 kostek o jednakowych wymiarach. Następnie kostki umieszczono na godzinę w roztworach sacharozy o różnym stężeniu.
Przeczytaj także: Analiza dzbanków filtrujących wodę z RO
Wyniki
Kostki ziemniaka umieszczone w roztworze sacharozy o stężeniu równym bądź większym od 0,2 mol/l zmniejszyły swoją objętość.
Wyjaśnienie
Np. w roztworze sacharozy o stężeniu 1,0 mol/l jest większe stężenie substancji osmotycznie czynnych niż w komórkach bulwy ziemniaka. Potencjał wody roztworu sacharozy o stężeniu większym niż 0,2 mol/l jest niższy od potencjału wody w badanej tkance.
Przeczytaj także: Vontron w Akwarystyce: Opinie Użytkowników
tags: #osmoza #i #woda #zadania #matura
