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L'osmosi è il movimento di molecole liquide, solitamente acqua, attraverso una membrana semipermeabile da una soluzione che non è concentrata in un'alta concentrazione di soluto. L'osmosi crea una soluzione uniformemente concentrata su entrambi i lati della membrana. Le cellule vegetali hanno pareti cellulari robuste e semipermeabili, cioè l'acqua si muove attraverso di esse a seconda della concentrazione di molecole d'acqua all'interno e all'esterno della cellula vegetale. Gli effetti dell'osmosi sulle cellule vegetali dipendono dal tipo di soluzione che circonda la cellula vegetale.
Soluzione ipotonica
Una soluzione ipotonica è quella in cui vi è una maggiore concentrazione di molecole d'acqua all'esterno della cellula vegetale. Quando una di queste cellule viene posta in una soluzione ipotonica, le molecole d'acqua fluiscono all'interno della cellula attraverso la membrana semipermeabile. Si gonfierà fino a quando la concentrazione di acqua all'interno della cella non sarà uguale al terreno esterno. Questo rigonfiamento fa diventare la pianta turgida, cioè dura e rigida. Il turgore è responsabile per le piante in piedi.
Soluzione ipertonica
Una soluzione ipertonica è quella in cui la concentrazione di molecole d'acqua è inferiore nell'ambiente esterno che nella cellula. Quando una cellula vegetale viene immersa in un mezzo ipertonico, l'acqua esce dall'interno e entra nell'ambiente esterno. Questo movimento provoca l'avvizzimento della cellula e il ritiro del citoplasma dalla parete cellulare, un processo noto come plasmolisi. Quando le cellule delle piante appassiscono per mancanza di acqua, la pianta perde il suo vigore.
Soluzione isotonica
Una soluzione isotonica è quella in cui la concentrazione di acqua all'esterno della cella è uguale a quella dell'interno della cellula. Nessun movimento di molecole si verifica quando la cellula vegetale viene posizionata in tale soluzione. Questa mancanza di osmosi è nota come plasmolisi incipiente, cioè la cellula non diventa turgida o avvizzita. Questa plasmolisi fa decadere le foglie verdi a causa dell'assenza della struttura rigida delle cellule vegetali turgide.
Osmosi inversa
L'osmosi inversa è il processo delle molecole di solvente che passano da una soluzione a bassa concentrazione a una con alti livelli di soluto. Questo movimento è l'opposto dell'osmosi tradizionale e si verifica a causa di una grande quantità di pressione esterna. L'osmosi inversa non avviene naturalmente ed è più comunemente usata come processo di purificazione dell'acqua. Pertanto, è importante notare che l'osmosi inversa non si verifica nelle piante e non influenza la struttura delle cellule vegetali.
