Osmose (Biologie) – Definition und Bedeutung einfach erklärt

Osmose ist ein passiver Transportvorgang durch semipermeable Membranen aufgrund von Konzentrationsgradienten. Beginne zu verstehen, wie osmotische Prozesse lebenswichtig für Zellen sind. Dies und mehr im folgenden Text.

Inhaltsverzeichnis zum Thema Osmose

Das Quiz zum Thema: Osmose

Was ist die Osmose?

Frage 1 von 5

Welche Bedeutung hat der osmotische Druck?

Frage 2 von 5

Wo findet Osmose vor allem statt?

Frage 3 von 5

Was beschreibt die osmotische Zustandsgleichung?

Frage 4 von 5

Was ist der Unterschied zwischen Diffusion und Osmose?

Frage 5 von 5

Osmose im Überblick

  • Einfach erklärt ist die Osmose ein passiver Transportvorgang der Zelle.
  • Unterschiedliche Konzentrationen innerhalb und außerhalb einer Membran sind dabei der Ausgangszustand, bis der Konzentrationsgradient ausgeglichen ist.
  • Im Unterschied zur reinen Diffusion findet Osmose durch eine semipermeable (halb durchlässige) Membran statt.

  • Osmotische Vorgänge finden jeden Tag in unseren Körperzellen, aber auch in allen Pflanzenzellen statt.
Osmose: Lernvideo

Quelle sofatutor.com

Osmose – Definition

Als biologische Definition der Osmose kann man sich den folgenden Merksatz behalten: Osmose ist die einseitig gerichtete Diffusion durch eine semipermeable (halb durchlässige) Membran hin zur höheren (Teilchen-)Konzentration.
Die Osmose ist dabei ein passiver Transportvorgang, bei dem keine zelluläre Energiezufuhr benötigt wird. Festes Kernelement der Osmose ist die semipermeable Membran, die kleinere Teilchen, wie Wasser, passieren lässt, aber größere gelöste Moleküle und Proteine zurückhält.

In der folgenden Abbildung kann man als weitere Erklärung der Osmose schematisch den Ablauf zwischen Ausgangszustand und Ziel des Vorgangs sehen. Es hat ein einseitiger passiver Stofftransport durch eine halb durchlässige Membran im Zuge eines Konzentrationsgefälles stattgefunden. Deshalb sind im zweiten Bild als Ausgleich blaue Teilchen (symbolisch für Wasser) zu den großen gelben Molekülen, die die Membran nicht passieren konnten, diffundiert. Die Abbildung könnte beispielsweise eine Kochsalzlösung gegenüber einem Behälter mit Leitungswasser darstellen.

Osmose

Osmotischer Druck

Osmotischer Druck ist einfach erklärt die osmotische Kraft, die durch die in einer Flüssigkeit befindlichen Teilchen, auf der Seite, auf der die höhere Konzentration vorliegt, entsteht. Dadurch wird der Fluss von Wasser durch die Membran angeregt, um die Konzentration auf der anderen Seite der halb durchlässigen Membran auszugleichen. Je höher der Konzentrationsgradient, desto höher der osmotische Druck.

Osmotische Zustandsgleichung

Die osmotische Zustandsgleichung beschreibt die Saugkraft bzw. das osmotische Potenzial einer Pflanzenzelle für den Wassertransport in den Zellinnenraum. Die Saugkraft ist dabei das Ergebnis des osmotischen Drucks des Zellsaftes abzüglich des Zellwanddrucks der Pflanzenzelle, der den zunehmenden Einstrom von Wasser irgendwann verhindert.
Als osmotische Zustandsgleichung bezeichnet man also die Gleichung, die man über das osmotische Potenzial der Pflanze und das Gegenwirken der Zellwand aufstellen kann. Die Saugkraft der Zelle liegt demnach bei null, wenn eine Pflanzenzelle so lange Wasser aufgenommen hat, bis der Innendruck des Cytoplasmas und der Wanddruck ausgeglichen sind.

Osmotischer Schock

Durch eine plötzliche Änderung der Teilchenkonzentration in der Umgebung einer Zelle kann osmotischer Stress bzw. ein sogenannter osmotischer Schock für die Zelle entstehen. Folglich ändert sich die Wasserbewegung durch die Zellmembran in größerem Tempo, um den Konzentrationsgradienten schnell auszugleichen. Dies kann man beispielsweise bei Fischen im Aquarium beachten, wenn man sie aus einem gewohnten Becken in ein anderes, in dem das Wasser beispielsweise härter ist, umsetzt. Man gewöhnt die Tiere dann bewusst langsam um, indem man sie erst einmal in einem Wassergemisch aus beiden Becken schwimmen lässt.

Der Unterschied zwischen Diffusion und Osmose

Einfach erklärt unterscheiden sich Diffusion und Osmose wie folgt: Osmose ist eine spezialisierte Form der Diffusion, bei der zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Teilchenkonzentration (Konzentrationsgefälle) durch eine semipermeable Membran voneinander getrennt sind. Osmose und Diffusion sind beides passive Transportvorgänge, die keine zelluläre Energiefreisetzung benötigen. Außerdem liegt beiden Vorgängen die brownsche Molekularbewegung zugrunde. Das bedeutet, dass eine konstante langsame Ausbreitung der Teilchen durch deren Eigenbewegung stattfindet.

Osmose – Bedeutung Diffusion – Bedeutung
passiver Transportvorgang,
einseitig gerichtete Diffusion durch eine semipermeable Membran aufgrund eines Konzentrationsgefälles
passiver Transportvorgang,
selbstständiges Durchmischen von Teilchen durch deren Eigenbewegung
Beispiel: Regulation des Flüssigkeitshaushalts in Pflanzenzellen (siehe Salatblätter in Dressing) Beispiel: Ausbreitung von Tinte in einem Wasserglas, Ausbreitung von Parfummolekülen im Raum

Osmose Beispiele – wo kommt Osmose vor?

Osmotische Vorgänge kann man an vielen tierischen und pflanzlichen Zellen beobachten. Osmose ist für Pflanzen und Tiere überlebenswichtig zur Regulation des Flüssigkeitshaushalts. Hast du schon einmal ein knackiges Salatblatt in Dressing gelegt und beobachten können, dass es nach einigen Minuten schlapp wird? Durch den entstehenden osmotischen Druck verlässt Wasser die Pflanzenzellen und das Blatt verliert seine Stabilität. Oder hast du schon einmal gesehen, dass durch Osmose reife Kirschen im Sommer nach einem Regenguss aufgeplatzt sind?
Osmose ist zudem der Grund dafür, dass deine Haut eine Feuchtigkeitslotion aufnehmen kann oder nach dem Baden schrumpelig wird.
Merke dir einfach: Osmose findet immer dann statt, wenn zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Teilchenkonzentration durch eine semipermeable Membran getrennt sind.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Osmose

Osmose ist eine einseitig gerichtete Diffusion durch eine semipermeable Membran aufgrund eines Konzentrationsgefälles.

Osmose funktioniert als passiver Transport aufgrund des entstehenden osmotischen Drucks. Der Fluss von Wasser durch die Zellmembran wird angeregt, um die Teilchenkonzentration der Lösung auf der anderen Seite der halb durchlässigen Membran auszugleichen.

Osmose ist für pflanzliche und tierische Zellen überlebenswichtig. Sie wird zur Regulation des Flüssigkeits- und Mineralienhaushalts benötigt.

Osmose findet im Körper überall dort statt, wo Zellmembranen Flüssigkeiten unterschiedlicher Konzentrationen trennen. Das entsteht beispielsweise, wenn du ein gezuckertes Getränk trinkst, wenn die Zellen deiner Darmschleimhaut Wasser resorbieren etc.

Pflanzen können bei Überdüngung des Bodens verwelken, weil die Konzentration an essenziellen Mineralien dann im Boden gegebenenfalls höher als im Zellinneren ist. Das hat zur Folge, dass die Pflanze durch ihre halb durchlässigen Membranen Wasser an den Boden abgibt, um das Konzentrationsgleichgewicht herzustellen, und dabei selbst Flüssigkeit verliert.

Diffusion und Osmose unterscheiden sich einfach erklärt, indem Osmose eine spezialisierte Form der Diffusion ist, bei der zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Teilchenkonzentration (Konzentrationsgefälle) durch eine semipermeable Membran voneinander getrennt sind.

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