ออสโมซิส

ใบความรู้ เรื่องออสโมซิส (Osmosis) การออสโมซสิ (Osmosis) เป็นการเคลื่อนทีข่ องตัวทา้ ละลาย (มักจะกลา่ วถึงนา้ ) ผ่านเย่อื เลอื กผ่านจาก สารละลายท่ีเขม้ ขน้ ตา่้ ไปยังสารละลายที่เข้มขน้ สูง (จา้ ง่ายๆน้ามากไปนา้ น้อยและที่ส้าคัญตอ้ งผา่ นเย่ือเลอื กผา่ น เชน่ เยอื่ หุ้มเซลล์ หรอื กระดาษเซลโลเฟนท่เี ราใชใ่ นการทดลอง) ภาพแสดงการออสโมซสิ โดยนา้ มากเคลอื่ นท่ีไปน้าน้อยผ่านเย่อื บางๆ (semipermeable membrane) การออสโมซิสมแี รงดันทเี่ กี่ยวข้อง 2 ชนิด คือ 1. แรงดันออสโมติก (Osmotic pressure) คอื แรงดันท่ีเกิดขึนเพ่ือตา้ นการเคลื่อนท่ีของตัวทา้ ละลายที่ผ่าน เยอื่ บางๆ เช่นเยื่อหุ้มเซลล์ (แรงดนั ออสโมตกิ ก็คือแรงท่ใี ช้ต้านการเคลือ่ นท่ขี องนา้ ไมใ่ ห้นา้ เคลือ่ นท่ีจากบริเวณท่ีมีน้ามากไปยังบรเิ วณท่ีมีนา้ น้อย ดังนัน หากมีแรงต้านการเคลื่อนที่ของน้าไม่มาก น้าจะเคลอ่ื นที่ผ่านเยอ่ื บางๆไดม้ าก (แรงตา้ นไมม่ าก = แรงดนั ออสโมติกตา้่ )โดยน้ามีแรงดนั ออสโมตกิ ต้า่ สุด) 2. แรงดันเตง่ (turgor pressure) คอื แรงดนั ท่ีเกิดขึนภายในเซลล์เกดิ ขึนเน่ืองมาจากน้าออสโมซิสเขา้ ไปภายใน เซลลแ์ ล้วดันให้เซลล์แต่งหรือบวมขึนมา เมื่อน้าเข้าไปภายในเซลลม์ ากเกนิ ไปในกรณีท่ีเป็นเซลลส์ ตั วอ์ าจเกดิ การ แตกได้ แต่หากเปน็ เซลลพ์ ืชมักจะไม่มีการแตกของเซลลเ์ น่ืองจากมผี นงั เซลล์คงรปู ร่างไว้ โดยทจ่ี ดุ สมดุลของการ แพร่พบว่า แรงดนั ออสโมตกิ ของสารละลาย = แรงดนั แต่งสงู สดุ ประเภทของสารละลายจาแนกตามแรงดนั ออสโมติก

สารละลายทมี่ คี วามเขม้ ขน้ ตา่ งกันจะมีผลต่อเซลลแ์ ตกตา่ งกนั ด้วย จงึ ท้าให้แบง่ สารละลายที่อยนู่ อกเซลลอ์ อก ไดเ้ ปน็ 3 ชนิด ตามการเปล่ยี นขนาดของเซลล์ เม่ืออยู่ภายในสารละลายนนั คือ 1. สารละลายไฮโพโทนกิ (Hypotonic solution)คอื สารละลายทมี่ ีแรงดนั ออสโมติกต่า้ หรอื สารละลายที่มี ความเขม้ ข้นต่า้ (มีน้ามาก)เม่อื น้าเซลลม์ าแชใ่ นสารละลายไฮโพโทนกิ น้าจากสารละลายจะเขา้ สเู่ ซลล์สง่ ผลให้เกดิ การเตง่ ของเซลลห์ รือทเ่ี รยี กว่าPlasmoptysis ตวั อยา่ งเช่น สมมตวิ ่านา้ เซลล์เม็ดเลอื ดแดงท่มี ีความเข้มขน้ 0.85% ไปแช่ในสารละลาย 0.25% พบว่าน้าจาก สารละลายจะแพร่จาก0.25% ไปยงั 0.85% จนทา้ ใหเ้ ซลลแ์ ตง่ และหากนา้ ยงั เขา้ ได้เรอ่ื ยกจ็ ะส่งผลใหเ้ ซลลเ์ มด็ เลอื ดแดงแตกหรือที่เรยี กว่าฮีโมไลซิส (Haemolysis) เซลลพ์ ืชจะแตกไดห้ ากเปน็ เซลล์ออ่ นๆเทา่ นนั เนอ่ื งจากผนัง เซลลย์ งั ไม่แขง็ แรง แต่หากมผี นงั เซลลแ์ ข็งแรงแล้วจะไมแ่ ตก 2. สารละลายไฮเพอร์โทนิก (Hypertonic solution)สารละลายทีม่ ีแรงดันออสโมติกสูง หรือสารละลายท่ีมี ความเขม้ ข้นสงู แตน่ า้ น้อย ดังนันหากนา้ เซลล์มาแชใ่ นสารละลายไฮเพอรโ์ ทนิกจะทา้ ใหน้ ้าจากเซลลจ์ ะท่เี คลอื่ นที่ ออกมายงั สารละลายจนทา้ ให้เซลลเ์ ห่ียวทเ่ี รยี กวา่ plasmolysisตวั อยา่ งเช่น การน้าเมด็ เลือดแดงไปแช่ใน สารละลายไฮเพอรโ์ ทนิกก็จะสง่ ผลใหเ้ ซลล์เห่ยี ว หรอื อื่นๆ เชน่ เมื่อนา้ เกลือใส่ไปในผลไม้ทิงไวซ้ กั พักจะมีน้าไหล ออกมา นนั แสดงว่านา้ ออสโมซสิ ออกมาจากเซลลข์ องผลไม้หรอื เม่อื เราลา้ งจานซกั พักมอื จะเหีย่ วนันก็เพราะวา่ นา้ ออกจากเซลลช์ องเราเชน่ กัน

3. สารละลายไอโซโทนกิ (Isotonic solution)สารละลายทม่ี ีความเขม้ ข้นระหว่างภายในเซลล์และภายนอก เซลลเ์ ทา่ กนั เพราะฉะนนั หากนา้ เซลล์ไปแช่ในสารละลายไอโซโทนกิ จะท้าใหเ้ ซลล์ไม่เปลีย่ นรูปร่างสารละลายไอโซ โทนิกท่ีควรจะจ้าไว้สอบเนื่องจากเซลลเ์ หลา่ นีจะช่วยรกั ษาสภาพเซลล์ เช่น (1) นา้ เกลอื (Normal saline) 0.85% รักษาสภาพเม็ดเลือดแดง (คอยออกสอบหมอธรรมศาสตรด์ ้วย) (2) นา้ เลอื ด (Plasma) รักษาเซลลเ์ ม็ดเลือด (3) นา้ เหลือง (Lymph) รักษาเซลลร์ ่างกาย ประเภทของสารละลายที่มผี ลตอ่ เมด็ เลือดแดง สารละลาย hypertonic จะมีผลให้นา้ ออกจากเซลล์เม็ดเเดงจนท้าใหเ้ ซลลเ์ หี่ยว สารละลาย Isotonic นา้ เข้าเเละออกจากเซลลเ์ ท่ากนั รักษาสภาพเซลล์ สารละลาย hypotonic นา้ เข้าเซลล์จนท้าใหเ้ ซลล์เเตก จา้ ประเภทของสารละลาย คงเคยไดย้ ินค้าว่าเด็ก hyper เป็นเด็กที่มกี ารกระท้าหรือพฤตกิ รรมมากเกนิ ไป เพราะฉะนนั สารละลายhypertonic กเ็ ป็นสารละลายท่มี ีความเข้มขน้ มากเกินไปจนทา้ ใหน้ า้ ในเซลล์เคล่ือนที่

ออกมา ซ่ึงมันจะตรงข้ามกบั Hypo ท่ีแปลวา่ ต้า่ ซึ่งน้าจะเข้าเซลล์ ดังนนั เหลอื เเต่คา้ ว่า Iso ท่ีเเปลว่าเทา่ กนั นนั คือ นา้ เข้าเเละออกจากเซลล์เทา่ กนั การออสโมซสิ ในพชื พชื จะดูดน้าเขา้ สู่เซลล์ขนราก ด้วยกระบวนการออสโมซสิ โดยผ่านเย่ือหุ้ม เซลล์ ซ่งึ ทา้ หน้าทเี่ ป็นเยื่อเลือก ผ่าน เพราะ บรเิ วณรอบ ๆ รากจะมปี ริมาณน้ามากกวา่ ในเซลลข์ นราก และจะออสโมซสิ ไปยังเซลล์ ขา้ งเคียงต่อ ๆ ไปจนถงึ เนือเย่อื ล้าเลยี งนา้ ออสโมซิสในชีวติ ประจาวัน 1. การให้น้าเกลือแก่ผู้ปว่ ย นา้ เกลอื ทใ่ี ช้มีความเข้มข้นเท่ากบั ความเข้มขน้ ของสารละลายภายในเม็ดเลือดแดง จึงไมท่ า้ ใหเ้ สยี สมดลุ ของน้าในเซลล์ 2. การน้าผกั และผลไม้ไปแช่น้า ท้าให้ผกั และผลไมท้ ี่เหย่ี วกลบั คนื สู่สภาพเดมิ เพราะสารละลายในผกั และผลไม้ มคี วามเข้มข้นมากกวา่ น้า น้าจงึ ออสโมซิสเขา้ สผู่ กั และผลไม้ 3. การใส่ป๋ยุ ในดนิ มากๆ จะท้าให้ความเข้มขน้ ของสารละลายใน ดนิ สงู กว่าในรากพชื ทา้ ใหน้ ้าออสโมซิส-การแชผ่ ักในนา้ 4. การปักดอกไมใ้ นแจกนั 5.การหบุ ของตน้ ไมยราบ 6. การเห่ยี วของตน้ พืช 7. การพองของเยื่อชนั ในของไข่เมื่อแช่ในนา้ ออกจากรากเข้าสดู่ ิน มผี ลให้พชื ขาดน้าและเหี่ยวเฉาตายได้

ลกั ษณะของเซลลเ์ ยือ่ เลอื กผ่านตวั อยา่ ง แครอท หวั ไชเทา้ มันฝร่ัง