לקריאת הכתבה

אוסמוזה

אוסמוזה הינו מעבר של מולקולות ממס דרך ממברנה או פילטר עם כיוון מפל הריכוזים שלו. על פי רוב כשמדברים על אוסמוזה הכוונה היא למים. לאוסמוזה תפקיד חשוב בהולכת מים ומומעים בתאים מצד אחד ובטיהור מים מצד שני (אוסמוזה הפוכה). הסרטון שלפנינו מדגים כיצד פועלת אוסמוזה ואוסמוזה הפוכה.

סרטון זה תורגם בידי צוות אתר דוידסון אונליין
הסרטון הופק בידי חברת Tectrapro

כאשר אנו שמים טיפת צבע (נניח תרכיז של מיץ) בתוך כוס מים, אנו נראה שהצבע מתחיל להתפזר לאט לאט. לתנועה זו קוראים דיפוזיה (פעפוע). למעשה מה שקרה, הוא שמולקולות הצבע נעו באופן אקראי והתרחקו ממרכז הטיפה החוצה אל הכלי, ובמקביל מולקולות מים נעו אל תוך הטיפה באקראי. אם נחזור לאחר זמן מה נראה שהצבע של המים אחיד. מולקולות הצבע והמים לא הפסיקו לעבור דיפוזיה וממשיכות לנוע כל הזמן, אולם כעת הפיזור שלהם בכלי פחות או יותר אחיד. האוסמוזה הינה למעשה מקרה פרטי של דיפוזיה. האוסמוזה הינה דיפוזיה של מולקולות ממס (מים במקרה שלנו) דרך ממברנה בררנית או איזשהו פילטר.

כאשר ניקח תא ונחלק אותו לשניים על ידי מסננת בעלת חורים קטנים כך שרק מולקולות מים יוכלו לעבור בה (להלן ממברנה), ומצד אחד נשים מים טהורים ובצד השני מי מלח, מולקולות המים ינטו לנוע לכיוון האזור עם ריכוז המלח (לעבור דיפוזיה אליו). התופעה שתתרחש תהיה ירידה במפלס המים הטהורים ועלייה במפלס המים המלוחים (אם כי רמת המליחות תרד עקב מיהול). באופן תיאורטי המים תמיד ישאפו לנוע לתא עם המלח, אולם בשלב מסויים הכוח המניע את המים וכח המשיכה המתנגד לעליית מפלס המים, יתאזנו, כך שהמפלס המים בכלי המלוח לא יוכל יותר לעלות. תנועת המים לא תיעצר לחלוטין אולם קצב המים בכיוון האזור המלוח וקצב תנועת המים בכיוון אזור המים הטהורים יהיה זהה ונקבל שיווי משקל. ככל שהפרש המלחים בין שני התאים גדול יותר, כך הכח המניע את המים יהיה חזק יותר ומפלס המים באזור המלוח יעלה. כיום במדינות עשירות במים כמו מנורווגיה, נעשה שימוש באוסמוזה להפקת חשמל.

את התהליך ניתן להפוך. אם ניקח מים עם ריכוז מלחים גבוה, נשים בתא מופרד עם ממברנה ומים טהורים בצד השני ונפעיל לחץ חזק מכיוון המים המלוחים אל כיוון המים הטהורים, נצליח להתגבר על הכח המניע את המים ועל כח המשיכה ונעלה את המפלס בצד של המים הטהורים. זהו למעשה האופן בו נעשית התפלת מי ים (אוסמוזה הפוכה).

אוסמוזה מתרחשת גם בתאים בגוף שלנו. התא מוקף בממברנה בררנית. אם ניקח תא ונשים אותו במים טהורים, המים יכנסו לתא, הוא יתנפח ועלול אף להתפוצץ (דה פלסמוליזה בצמחים). אם נשים אותו בסביבה של ריכוז מלחים גבוה, מצב הפוך יתרחש ומים יזרמו החוצה מהתא והוא יתכווץ (פלסמוליזה בצמחים). תאים עושים שימוש במנגנון זה בתהליכים רבים ובינהם תנועה ושינוי מורפולוגי של התא, וסגירת ופתיחת פיוניות בצמחים. גם ברמה הפיזיולוגית של הגוף יש שימוש בתהליכי אוסמוזה. הדוגמא הבולטת ביותר היא הכליה בה מים נכנסים ומוהלים את את המלחים והרעלים המסולקים דרך דרכי השתן. למידע נוסף אתם מוזמנים לצפות בסרטון מערכת השתן