Osmoosi

Vettä, vettä, kaikkialla: vaan ei tippaakaan juotavaa. Tiesithän, että on vaarallista juoda suolavettä? Hyvä. Mutta tiedätkö miksi? Tule katsomaan!

Kaksi lasia. Molemmissa on vettä. Liuotamme yhteen vesilasiin suolaa. Nyt, laitamme porkkanan molempiin laseihin, ja odotamme muutaman päivän. Mitä luulet, että tapahtuu?

Suolavedessä ollut porkkana on kutistunut! Osa porkkanan solujen sisältämästä vedestä on tullut ulos. Ihan kuin porkkana olisi yrittänyt laimentaa suolavettä. Aluksi porkkanan sisältämällä vedellä oli matalampi suolapitoisuus; ja porkkanan ulkopuolella olevalla vedellä oli korkeampi suolapitoisuus. Kun porkkana vapautti vettä pitoisuus tasoittui.

Suola pysyi siellä, missä oli. Ja vesi liikkui tasoittamaan pitoisuuksia. Hmm.. Näyttäisi siltä, että vesi yrittäisi aina päästä korkeapitoisempaan liuokseen laimentamaan sitä? Tämä ilmiö on nimeltään osmoosi ja se on tärkeää kaikelle elämälle maapallolla.

Osmoosin ansiosta kasvien juuret pystyvät imemään maasta vettä. Osmoosia tapahtuu kehossasi juuri nyt soluissasi. Osmoosi siirtää vettä solujen sisään ja niistä ulos. Sitä ohjaavat eri suolojen ja hivenaineiden pitoisuudet solun sisä- ja ulkopuolen välillä. Ymmärtääksemme kuinka osmoosi oikeasti toimii, meidän on katsottava tarkemmin: Tässä on keitinlasi, joka on jaettu kahteen osaan ohuella levyllä.

Tämä levy edustaa solun ulkoseinämää – solukalvoa. Yhdellä puolella on vähäsuolaista vettä. Ja toisella korkeasuolaista. Odota hetki, ja huomaat että veden korkeus nousee suolaisemmalla puolella! Tämä johtuu solukalvosta.

Se ei ole vain seinä, joka vain on olemassa. Solukalvossa on pienenpieniä reikiä aivan kuten hyvin tarkassa suodattimessa. Vesimolekyylit ovat tarpeeksi pieniä päästäkseen läpi. Ja läpihän ne menevät. Vesimolekyylit liikkuvat ympäriinsä satunnaisesti ja osa menee läpi yhdeltä puolelta toiselle, molempiin suuntiin.

Mutta katso mitä tapahtuu suolalle! Suola hajoaa natrium- ja kloridi-ioneiksi. Koska ioneilla on sähköinen varaus ne vetävät puoleensa vesimolekyylejä ja keräävät vähän kuin kuoren ympärilleen. Nyt ne ovat niin isoja, etteivät ne pääse kalvon läpi! Nämä suuret paakut liikkuvat satunnaisesti, aivan kuten vesimolekyylit.

Joskus paakut tukkivat tien vesimolekyyleiltä, jotka muuten olisivat menneet kalvon läpi. Kiinnostavaa on, että tältä puolelta vesi menee läpi vaikka siinä on paakku tiellä. On todennäköisempää, että vesimolekyyli pääsee matalapitoiselta puolelta korkeapitoiselle puolelle, kuin toisin päin. Osmoosi tapahtuu liuoksessa, jossa on eri pitoisuudet liuennutta ainetta, molemmin puolin kalvoa, joka päästää läpi vain liuottimen, ei liuennutta ainetta. Tällainen kalvo, joka päästää vain osan läpi, on puoliläpäisevä kalvo, "puoliksi läpäisevä".

Osmoosi jatkuu kunnes liuokset molemmin puolin puoliläpäisevää kalvoa ovat pitoisuuksiltaan samat. Siksi on vaarallista juoda suolavettä. Kun solusi joutuu kosketuksiin sellaisen veden kanssa, jossa on todella suuri suolapitoisuus ne päästävät oman vetensä ulos, kunnes sisä- ja ulkopuolella on sama suolapitoisuus! Joten jos juot merivettä, kehosi kuivuu lopulta!