Осмос, тургор и плазмолиз
Посмотри, как вода путешествует через мембрану. Двигай ползунки, меняй растворы и наблюдай, что происходит с клетками, — а потом проверь себя в заданиях.
Осмос
Осмос — это перемещение воды через полупроницаемую мембрану. Мембрана пропускает молекулы воды, а частицы растворённого вещества (в этой модели) через неё не проходят.
Как вода проходит через мембрану
- Через фосфолипидный бислой. Молекулы воды маленькие и могут проникать прямо между фосфолипидами. Но вода — полярная молекула, поэтому пройти через гидрофобную внутреннюю часть мембраны ей трудно: этот путь медленный.
- Через аквапорины — особые мембранные белки-каналы для воды. Через них вода проходит быстрее и избирательно. Аквапорины особенно важны там, где нужен интенсивный или регулируемый транспорт воды: например, в эпителиальных клетках почечных канальцев и в клетках корней растений, включая корневые волоски.
Осмотическое давление
Осмотическое давление — это давление, которое необходимо приложить к раствору, чтобы остановить поступление в него воды через полупроницаемую мембрану вследствие осмоса. Проще говоря, оно характеризует способность раствора «притягивать» воду через полупроницаемую мембрану. Чем выше концентрация растворённых веществ, тем выше осмотическое давление.
Куда идёт вода
- Вода перемещается из раствора с меньшей концентрацией растворённых веществ в раствор с большей концентрацией растворённых веществ.
- То же самое другими словами: вода перемещается в сторону раствора с более высоким осмотическим давлением.
- Если концентрации одинаковые, молекулы воды не перестают двигаться: они проходят через мембрану в обе стороны поровну — это динамическое равновесие.
Типы растворов (по сравнению с содержимым клетки)
| Раствор | Концентрация растворённых веществ | Осмотическое давление |
|---|---|---|
| Гипотонический | меньше, чем в содержимом клетки | меньше, чем в клетке |
| Гипертонический | больше, чем в содержимом клетки | больше, чем в клетке |
| Изотонический | такая же, как в клетке | такое же, как в клетке |
Понятия
- Протопласт — живое содержимое растительной клетки, ограниченное плазматической мембраной, без клеточной стенки.
- Тургор — напряжённое состояние растительной клетки, возникающее вследствие давления её содержимого на клеточную стенку.
- Тургорное давление — давление протопласта на клеточную стенку.
- Плазмолиз — отделение протопласта от клеточной стенки вследствие потери воды клеткой.
- Деплазмолиз — восстановление объёма протопласта и его прилегания к клеточной стенке при поступлении воды в плазмолизированную жизнеспособную клетку.
Роль клеточной стенки
Клеточная стенка проницаема и для воды, и для растворённых веществ, а плазматическая мембрана — полупроницаемая. Стенка ограничивает увеличение объёма клетки при поступлении воды. В гипертонической среде стенка сохраняет относительно устойчивую форму, а протопласт уменьшается в объёме: сжимается вакуоль, и протопласт отходит от стенки — сначала неравномерно, сохраняя связь со стенкой на отдельных участках, а затем округляется.
Дистиллированная вода
Дистиллированная вода — вода, очищенная методом дистилляции от большинства растворённых примесей. В школьной модели её можно считать водой практически без растворённых веществ. В такой воде вода обычно поступает в растительную клетку, и тургорное давление увеличивается.
Эритроцит в растворах
- У эритроцита нет клеточной стенки — его объём ограничивает только плазматическая мембрана.
- В гипотоническом растворе вода поступает в клетку: эритроцит набухает и теряет двояковогнутую форму. При сильном набухании мембрана разрывается, и содержимое клетки, включая гемоглобин, выходит в раствор — это гемолиз.
- В гипертоническом растворе вода выходит, и эритроцит сморщивается.
Физиологический раствор
Физиологический раствор — в данном контексте водный раствор хлорида натрия с массовой концентрацией 0,9 % (9 г/л), приблизительно изотоничный плазме крови человека. В нём нормальные эритроциты сохраняют характерные форму и объём: нет результирующего осмотического потока воды, который вызвал бы устойчивое изменение объёма клетки.
| Изотонический раствор | Физиологический раствор |
|---|---|
| Раствор, не вызывающий изменения объёма клетки | Общепринятое название раствора 0,9 % NaCl |
| Может содержать разные растворённые вещества | Содержит NaCl в определённой концентрации |
| Изотоничность определяется относительно конкретных клеток | Приблизительно изотоничен эритроцитам человека |
Не каждый изотонический раствор является физиологическим раствором NaCl. И не каждый раствор, изотоничный эритроцитам человека, будет изотоничным клеткам другого организма.
Почему важна клеточная стенка
Обе клетки в гипотоническом растворе получают воду путём осмоса. Разница — в том, что ограничивает объём клетки: у растительной клетки это прочная клеточная стенка, у эритроцита — только плазматическая мембрана.
Что показывает опыт
Клетки картофеля — растительные клетки с клеточной стенкой и крупной вакуолью. По изменению массы фрагментов можно судить, поступает вода в клетки или выходит из них. Дистиллированная вода — гипотонический раствор, 10%-ный раствор сахарозы — гипертонический по отношению к клеткам картофеля.
Сократительная вакуоль
- Инфузория-туфелька живёт в пресной воде. Концентрация растворённых веществ в её цитоплазме выше, чем в окружающей воде, поэтому вода постоянно поступает в клетку путём осмоса.
- Излишки воды собирают сократительные вакуоли (у туфельки их две, на концах клетки). Вода сначала поступает в приводящие каналы, которые лучами расходятся вокруг вакуоли, затем в саму вакуоль. Наполненная вакуоль сокращается и выталкивает воду наружу через пору. Вакуоли сокращаются поочерёдно; на работу тратится энергия АТФ.
- Сократительные вакуоли поддерживают постоянный объём клетки и не дают ей разрушиться от избытка воды. Чем меньше разница концентраций между клеткой и средой, тем реже сокращаются вакуоли; у многих морских простейших их нет.
© Школа химии Екатерины Корсаковой, 2026. Материалы тренажёра защищены авторским правом.
О теме и частые вопросы
Осмос, плазмолиз и тургор — тренажёр по биологии для ЕГЭ
В тренажёре рассматриваются механизм осмоса, понятия осмотического давления, гипотонического, изотонического и гипертонического растворов, а также процессы плазмолиза, деплазмолиза и явление тургора у растительных клеток.
Что такое осмос?
Осмос — суммарное перемещение молекул воды через избирательно проницаемую мембрану.
Что такое плазмолиз и деплазмолиз?
Плазмолиз — отделение протопласта от клеточной стенки вследствие потери воды растительной клеткой при помещении в гипертонический раствор. При этом объём вакуоли уменьшается, протопласт сокращается, а плазматическая мембрана отходит от клеточной стенки.
Если клетка сохранила жизнеспособность, при помещении в гипотонический раствор может произойти деплазмолиз. Деплазмолиз — процесс, обратный плазмолизу. Вода поступает в клетку путём осмоса, вакуоль увеличивается в объёме, а протопласт вновь прижимается к клеточной стенке.
Что такое тургор?
Тургор — напряжённое состояние растительной клетки, возникающее вследствие поступления воды и давления содержимого клетки на клеточную стенку. Тургорное давление — давление, которое протопласт оказывает на клеточную стенку.
Что такое осмотическое давление?
Осмотическое давление — это давление, которое необходимо приложить к раствору, чтобы остановить поступление в него воды через избирательно проницаемую мембрану в процессе осмоса. Чем выше концентрация осмотически активных частиц в растворе, тем выше его осмотическое давление.
Где ещё посмотреть, как устроена клетка?
В тренажёрах по клетке: химический состав, строение клетки и 3D-модели, а в разделе «Клетка под микроскопом» есть настоящие фотографии плазмолиза.
Можно ли пользоваться этой страницей, если я учитель?
Да, конечно. Материал открыт для всех: его можно показывать на уроке через проектор или интерактивную доску и давать ученикам ссылку на эту страницу для самостоятельной работы и домашних заданий. Пожалуйста, делитесь именно ссылкой на страницу: копировать материалы и встраивать страницу на другие сайты нельзя, это авторская разработка школы Екатерины Корсаковой. Если хотите обсудить работу с материалами школы, напишите нам в Telegram.
Можно ли заниматься с телефона?
Да, страница работает прямо в браузере на компьютере, планшете и телефоне. Ничего устанавливать не нужно.
Можно ли разобрать сложные темы с преподавателем?
Тренажёр помогает закрепить материал самостоятельно, а системную подготовку к ЕГЭ по биологии с обратной связью от преподавателя дают занятия в нашей школе. Подробнее о курсах — на странице подготовки к ЕГЭ.