Air di dalam dan di luar sel sentiasa bergerak. Apabila dua larutan dipisahkan oleh membran yang membenarkan air melaluinya tetapi mengehadkan pergerakan zat terlarut tertentu, perbezaan komposisi larutan boleh menghasilkan pergerakan bersih air. Proses pasif ini dipanggil osmosis. Pada skala sel, osmosis membantu menerangkan perubahan isi padu sel dan tekanan turgor pada tumbuhan.
Arah osmosis bergantung pada keadaan air
Dalam model mudah dengan zat terlarut yang tidak dapat menembusi membran, air bergerak secara bersih dari sisi yang lebih cair ke sisi yang lebih pekat. Dalam istilah potensi air, pergerakan bersih berlaku dari kawasan berpotensi air lebih tinggi ke kawasan berpotensi air lebih rendah. Molekul air sebenarnya bergerak dalam kedua-dua arah; perkataan bersih merujuk kepada perbezaan antara kedua-dua aliran tersebut.
Membran menentukan bahan yang boleh melintas
Osmosis memerlukan sempadan yang mempunyai kebolehtelapan terpilih. Jika zat terlarut turut melintas dengan mudah, perbezaan yang memacu kesan osmotik boleh berkurang. Membran biologi juga lebih rumit daripada membran ideal: kebolehtelapannya berbeza mengikut bahan, dan protein saluran seperti akuaporin boleh meningkatkan kadar pergerakan air.
Tekanan boleh mengimbangi kecenderungan osmosis
Bayangkan larutan cair dan larutan yang lebih pekat dipisahkan oleh membran yang hanya membenarkan air melintas. Air yang bergerak ke sisi lebih pekat boleh menaikkan aras cecair di situ. Kenaikan ini menghasilkan tekanan hidrostatik yang menentang aliran seterusnya. Tekanan osmotik ialah tekanan yang perlu dikenakan untuk mencegah pergerakan bersih pelarut melalui membran dalam keadaan yang ditakrifkan.
Sel menunjukkan kesan osmosis dengan jelas
Sel haiwan tidak mempunyai dinding sel yang tegar. Dalam persekitaran hipotonik, kemasukan air boleh menyebabkan sel membengkak dan, dalam keadaan melampau, pecah. Dalam persekitaran hipertonik, kehilangan air menyebabkan sel mengecut. Sel tumbuhan mempunyai dinding sel yang menahan pengembangan; kemasukan air boleh membina tekanan turgor yang membantu menyokong tisu tumbuhan.
Bagaimana kita mengetahui hal ini?
Dalam model membran yang telap kepada air tetapi tidak telap kepada zat terlarut, ke manakah arah aliran bersih air?