Love Employee/iStock
Ozmoz Nedir?
Tüm canlılar hücrelerden oluşur. Hücreler işlevlerini doğru şekilde yerine getirmek ve iç dengelerini korumak için dış ortam ile iyon, su ve besin alışverişi yapar. Bu alışveriş, canlılarda, hücreyi dış ortamdan ayıran ve seçici geçirgen bir zar olan hücre zarı aracılığıyla gerçekleşir. Hücre zarını meydana getiren fosfolipit moleküllerinin baş kısmı negatif yüklü oksijene sahip fosfattan, azotlu bir kimyasal grup olan kolinden ve gliserinden oluşur. Bu kısım polar olduğu için yine polar bir molekül olan su ile bir arada durma eğilimindedir. Bu eğilime sahip maddelere hidrofilik (suyu seven) denir. Fosfolipit moleküllerinin hücre zarının iç kısmında kalan bölümü ise elektronların eşit olarak dağıldığı yağ asitlerinden oluşur. Bu kısım apolar olduğu için su ile bir arada durmama eğilimindedir. Bu eğilime sahip maddeler ise hidrofobik (suyu iten) olarak bilinir.
Olha Pohrebniak/iStock
Hücre zarının yapısı
Hücre zarı aracılığıyla hem hücre içine hem de hücre dışına doğru olan madde alışverişi iki yolla yapılır: aktif taşıma ve pasif taşıma. Daha önce bir pasif taşıma türü olan difüzyonu ele almıştık. Bu yazımızda ise sizlere bir diğer pasif taşıma türü olan ozmozdan bahsedeceğiz.
Ozmoz Nedir?
Ozmoz, su gibi çözücü maddelerin yarı geçirgen bir zardan geçişidir. Yine difüzyondaki gibi maddeler yoğun olarak bulundukları ortamdan az bulundukları ortama doğru geçer. Dolayısıyla enerji (ATP) harcanmaz. Fakat ozmozda, difüzyondan farklı olarak, sadece çözücü maddeler geçiş yapar ve yarı geçirgen bir zar bulunur.
Çizim: Umut Aybek
Ozmoz gerçekleşirken yarı geçirgen bir zar bulunur.
Yarı geçirgen zar ise çözünen maddelerin geçişini engellerken çözücü maddelerin geçişine izin verir. Ayrıca difüzyondan farklı olarak ozmozda geçiş tek bir yöne doğrudur.
Çizim: Umut Aybek
Ozmoz ve difüzyon farkı
Ozmozu “suyun, çözünen maddelerin az bulunduğu ortamdan çözünen maddelerin yoğun olarak bulunduğu ortama geçişi” olarak da tanımlayabiliriz. Çünkü çözünen maddelerin az bulunduğu ortamda su oranı fazla, çözünen maddelerin yoğun olarak bulunduğu ortamda su oranı azdır.
Ozmozda Enerji (ATP) Harcanır mı?
Ozmoz bir çeşit pasif taşımadır. Ozmozda da, difüzyondaki gibi, moleküller yoğun oldukları ortamdan daha az bulundukları ortama kendiliğinden geçiş yaptığı için enerji (ATP) harcanmaz.
Biyolojide Ozmoz Nasıl Kullanılır?
Biyolojide hücre üç tip çözelti hâlinde bulunur. Bunlar izotonik, hipotonik ve hipertonik çözeltilerdir. Farklı çözelti tipleri hücre üzerinde ozmozdan dolayı farklı etkilere sebep olabilir.
İzotonik Çözelti Nedir?
Hücrenin hem içinde hem de dışında aynı oranda çözünen madde bulunur. Yani hücre içindeki ve hücre dışındaki su oranı aynıdır. Örneğin kan kaybı, aşırı kusma ya da ishal gibi sebeplerden dolayı sıvı ve tuz kaybeden hastalara kan plazmasına benzer derişime sahip %0,9 NaCl veya %5 dekstroz şekeri içeren çözeltiler, laktatlı Ringer çözeltisi ya da Hartmann çözeltisi olarak da bilenen izotonik çözeltiler verilerek vücut sıvısı miktarı artırılır.
Trinset/iStock
İzotonik çözelti
Hipotonik Çözelti Nedir?
Hücre içindeki çözünen madde oranı hücre dışındaki yani konulduğu ortamdaki çözünen madde oranından fazladır. Başka bir ifadeyle hücre içindeki su oranı hücre dışındaki (konulduğu ortamdaki) su oranından azdır. Bu yüzden hipotonik bir çözeltiye konulan hücre dışarıdan su alır ve şişer. Örneğin bir çeşit şeker hastalığı olan diyabetik ketoasidozda (DKA) hücreler susuz kalabilir. Bu durumda %0,45 NaCl veya %2,5 dekstroz şekeri içeren çözeltiler kullanılarak kandan hücrelere ve dokulara sıvı geçişi sağlanır.
Trinset/iStock
Hipotonik çözelti
Hipertonik Çözelti Nedir?
Hücre dışındaki yani konulduğu ortamdaki çözünen madde oranı hücre içindeki çözünen madde oranından fazladır. Başka bir ifadeyle hücre içindeki su oranı hücre dışındaki (konulduğu ortamdaki) su oranından fazladır. Bu yüzden hipertonik bir çözeltiye konulan hücre dışarıya su verir ve büzüşür. Örneğin hiponatremi durumunda, damarlar arasındaki sıvı miktarını artırmak için %0,9’dan daha düşük NaCl veya %10’dan daha düşük dekstroz şekeri içeren çözeltiler kullanılır.
Trinset/iStock
Hipertonik çözelti
Ozmoz Türleri Nelerdir?
İki ozmoz türü vardır: endozmoz ve ekzozmoz.
Endozmoz Nedir?
Bir madde izotonik bir çözeltiden hipotonik bir çözeltiye yerleştirildiğinde, çözücü moleküller hücrenin içine doğru hareket eder. Bu yüzden hücre şişer veya deplazmoliz (su alarak şişme) geçirir. Bu olay endozmoz olarak bilinir. Örneğin kuru üzümü saf suya (hipotonik bir çözelti) koyduğumuzda kuru üzüm su alarak şişer.
Çizim: Umut Aybek
Endozmoz
Ekzozmoz Nedir?
Bir madde izotonik bir çözeltiden hipertonik bir çözeltiye yerleştirildiğinde, çözücü moleküller hücrenin dışına doğru hareket eder. Bu yüzden hücre büzüşür veya plazmoliz (su vererek büzüşme) geçirir. Bu olay ekzozmoz olarak bilinir. Örneğin üzümü şekerli ya da tuzlu suya (hipertonik bir çözelti) koyduğumuzda üzüm su vererek büzüşür.
Çizim: Umut Aybek
Ekzozmoz
Ozmoz Örnekleri Neler?
Bitkilerin suyu topraktan alması (Bitkilerin kökü topraktan daha yoğun bir ortamdır.), aşırı tuzlu bir besin tükettikten sonra susamamız, suya bırakılan tohumların şişmesi, bağırsaklardan suyun emilmesi, tuzlu su gargarasının boğaz ağrısını hafifletmesi, hastalardaki sıvı ve elektrolit dengesini korumak için serum kullanılması birer ozmoz örneğidir.
ttsz/iStock
Ozmoz örneği
Sözlük:
Hiponatremi: Vücuttaki sodyum azlığı ya da su alımının atılımından daha fazla olması durumu.