Figura arată trei eprubete cu soluții de sare de concentrații diferite, iar în fiecare dintre ele câte o celulă umană. Sub eprubete este scris tipul mediului: (a) hiperton, (b) hipoton și (c) izoton. Manualul folosește figura ca să explice osmoza. Ca s-o citești, compară de la o eprubetă la alta forma celulei și săgețile marcate „Apă”, care arată trecerea apei prin membrana celulei. În fiecare eprubetă sunt desenate două astfel de săgeți, una îndreptată spre celulă și una dinspre ea. În panourile (a) și (b), una dintre ele este mult mai groasă și indică sensul în care, potrivit textului, se deplasează apa. În panoul (c), cele două săgeți au aceeași grosime.

Ce este osmoza

Membrana plasmatică este semipermeabilă: moleculele mici ($\ce{O2}$, $\ce{CO2}$ și apa) și lipidele pot aluneca printre moleculele fosfolipidice, în timp ce moleculele mari nu pot trece cu ușurință înspre sau dinspre celulă. Structura ei este prezentată în Figura 3.1. Difuziunea este mișcarea moleculelor dintr-o zonă cu concentrație mare într-una cu concentrație mică, diferență numită gradient de concentrație.

Osmoza este un tip de difuziune: difuziunea moleculelor de apă printr-o membrană semipermeabilă, dintr-o regiune cu o concentrație mică a substanței dizolvate (solvit) într-una cu o concentrație mare. Solvitul este o substanță chimică dizolvată în lichid (solventul). În figură, solvitul este sarea, clorura de sodiu, iar reperul pentru toate cele trei eprubete este concentrația normală a sării în citoplasmă, de aproximativ 1%. În Tabelul 3.1, care adună mecanismele mișcării moleculare prin membrana celulară, osmoza este descrisă scurt drept „difuziunea apei”, cu exemplul reabsorbției apei la nivelul tubilor renali.

(a) Mediu hiperton

Celula este introdusă într-o soluție cu 5% sare. Concentrația mai mare de solvit se află în afara celulei, așa că apa se deplasează din citoplasmă, prin membrana celulară, spre exterior, în direcția concentrației mai mari de sare. În desen, săgeata groasă pornește din celulă spre soluție. Celula pierde apă și se micșorează, se zbârcește: apare îngustă, cu un contur neregulat. Soluția se numește hipertonă, pentru că are concentrația de solvit mai mare decât citoplasma.

(b) Mediu hipoton

Celula este introdusă într-o soluție cu doar 0,3% sare. De data aceasta, concentrația mai mare de solvit se află în interiorul celulei, iar apa pătrunde prin membrană în citoplasmă, tot în direcția concentrației mai mari de sare. În desen, săgeata groasă este îndreptată spre celulă. Apa care intră face celula să se umfle sau chiar să se lizeze (să explodeze), iar desenul le arată pe amândouă: celula este mare și rotundă, iar marginea ei de jos este ruptă, cu mici fragmente împrăștiate dedesubt. Soluția se numește hipotonă, pentru că are concentrația de sare mai scăzută decât citoplasma.

(c) Mediu izoton

Concentrațiile de sare sunt la fel în interiorul și în exteriorul celulei, aproximativ 1%, iar soluția se numește izotonă. Pentru că concentrația solvitului este aceeași de ambele părți ale membranei plasmatice, osmoza nu se produce. Legenda figurii precizează că nu au loc mișcări ale moleculelor de apă. Celula nu pierde și nu primește apă, deci nu se zbârcește și nici nu se umflă: în desen are un contur oval, regulat.

De reținut

Celulele plasate în soluții hipertone se zbârcesc, iar cele plasate în soluții hipotone se umflă și se lizează. Sensul apei se deduce mereu la fel: apa trece prin membrană spre partea în care concentrația de solvit este mai mare. Când concentrația este aceeași de ambele părți, ca în soluția izotonă, osmoza nu are loc.