Процесс осмоса в природе

Осмос имеет место в подавляющем большинстве биологических систем, потому что биологические мембраны чаще всего полупроницаемы. Подвижные молекулы, как правило, вода проходят через эти мембраны, стремясь уравнять концентрации молекул с низкой подвижностью в двух растворах.

Например, кожа человека в случае контакта с концентрированным солевым раствором теряет влагу. Молекулы воды покидают кожу, стремясь разбавить раствор. В то же время в случае контакта с пресной водой кожа, наоборот, будет поглощать влагу. В клетках кожи содержатся молекулы с низкой подвижностью, и молекулы воды стремятся проникнуть внутрь, чтобы разбавить содержимое клетки.

Такого рода водообмен особенно важен для животных, обитающих в пресной или соленой воде, в частности для микроорганизмов. Микроорганизмы должны контролировать осмос, иначе последствия для них будут очень тяжелыми. Один из способов контроля - поддержание внутри клеток примерно таких же концентраций молекул с низкой подвижностью, как в окружающей их среде.

Для этого микроорганизмы должны адаптироваться либо к пресной, либо к соленой воде. В соленой воде пресноводные микроорганизмы будут терять воду, в то время как организмы, обитающие в соленой воде, попав в пресную, могут разбухнуть и даже лопнуть. Растения используют осмос для всасывания воды корневыми волосками.

Осмос в дереве

В корневых волосках содержится относительно концентрированный раствор малоподвижных соединений, и почвенная вода проникает в них, чтобы разбавить эти растворы. Собственно говоря, вода проникает в корневую систему с таким напором, что давление внутри корневых волосков становится во много раз выше атмосферного. Отчасти благодаря столь высокому осмотическому давлению вода поднимается до самых верхушек деревьев.