Patates ile Ozmoz Deneyi Yapalım
Ozmoz, bir çözeltideki çözücü moleküllerin daha fazla bulundukları ortamdan (çözünen madde açısından az yoğun ortamdan) daha az bulundukları ortama (çözünen madde açısından çok yoğun ortama) doğru taşındığı bir fiziksel olaydır. Canlı hücrelerde çözücü madde olarak su bulunur. Bu yüzden ozmozu, suyun daha fazla bulunduğu ortamdan daha az bulunduğu ortama geçişi olarak da tanımlayabiliriz.
Deneyler köşesinin bu etkinliğinde, evde kolayca bulabileceğiniz malzemeleri kullanarak ozmoz olayının patates hücrelerini nasıl etkilediğini inceliyoruz.
Bilmekte Fayda Var!
Tüm canlılar hücrelerden oluşur. Hücrelerin işlevlerini doğru şekilde gerçekleştirebilmesi için hücre içi ve hücre dışı arasındaki madde geçişlerinin uygun biçimde gerçekleşmesi gerekir.
Aktif Taşıma Nedir?
Hücreler, moleküllerin hücre içine veya hücre dışına geçişini iki yolla yapar. Bunlar aktif ve pasif taşımadır. Aktif taşımada, moleküller daha az bulundukları ortamdan daha çok bulundukları ortama enerji yani ATP kullanarak geçiş yapar. Bu geçiş, hücre zarındaki por adı verilen protein kanalları aracılığıyla ve enzimlerin molekülleri taşımasıyla sağlanır. Aktif taşımada genellikle glikoz molekülü, iyonlar ve amino asitler taşınır.
Örneğin sinir hücrelerinde sinyaller sodyum-potasyum pompasıyla iletilir. Sodyum-potasyum pompasında üç sodyum iyonu hücre dışına, iki potasyum iyonu ise hücre içine taşınır. Fakat sodyum iyonunun miktarı hücre dışında, potasyum iyonunun miktarı ise hücre içinde daha fazladır. Bu sebeple her iki iyon da daha az bulundukları ortamdan daha fazla bulundukları ortama aktif taşıma aracılığıyla taşınır.
Pasif Taşıma Nedir?
Pasif taşımada ise çözücü ya da çözünen moleküller daha fazla bulundukları ortamdan daha az bulundukları ortama enerji kullanılmadan taşınır. Pasif taşımanın iki türü vardır. Bunlar difüzyon ve ozmozdur.
Difüzyon Nedir?
Difüzyon, çözünen maddelerin daha fazla bulundukları ortamdan daha az bulundukları ortama geçişidir. Örneğin nefes alışverişi sırasında alveollerdeki oksijen ve karbondioksit kana difüzyon ile geçer.
Ozmoz Nedir?
Ozmozda difüzyondan farklı olarak çözücü moleküller geçiş yapar. Aynı zamanda ozmoz difüzyondan farklı olarak yoğunlukları farklı iki ortam arasında yarı geçirgen bir zar olduğunda gerçekleşir. Bu zar bazı çözünen madde moleküllerinin geçişini engellerken çözücü maddelerin yani suyun geçişine izin verir. Bu geçiş her iki taraftaki yoğunluk dengelenene kadar devam eder. Örneğin bitkilerin kökleri topraktan daha yoğun olduğu için bitkiler suyu topraktan ozmoz yoluyla alır.
Nelere İhtiyacımız Var?
- 2 adet aynı boyda ve eşit miktarda su içeren kap
- Tuz
- 2 adet aynı uzunlukta ve kalınlıkta kesilmiş patates dilimi
- Kaşık
Ne Yapıyoruz?
Ne Oldu?
Bitkilerin toprağa temas eden kök hücreleri yüksek miktarda tuz içerir. Bitki hücrelerinde bulunan hücre duvarları yalnızca suyun geçmesine izin veren yarı geçirgen bir zar görevi görür. Bitkinin kök hücrelerinin dışındaki tuz miktarı, kök hücrelerindeki tuz miktarından daha düşüktür ve dolayısıyla su miktarı da daha fazladır. Bu nedenle su topraktan bitkinin kök hücrelerine doğru ozmoz sayesinde hareket eder. Ozmoz her iki yönde de çalışan fiziksel bir olaydır. Bu nedenle bir bitkiyi hücrelerindeki tuz miktarından daha yüksek tuz miktarına sahip yani daha az su bulunan bir çözeltiye koyarsak, bitki konsantrasyon farkını dengelemek için suyu hücrelerden dışarı atar.
Patates dilimlerini yüksek miktarda tuz içeren bir çözeltiye koyduğumuzda, patates hücrelerinin içindeki tuz miktarı çözeltideki tuz miktarından daha düşük olduğundan, patatesin içindeki su dışarı çıktı. Böylece ortamdaki çözelti yoğunluğu dengelenmiş oldu. Patatesin içinden çıkan su ise patatesin hücrelerinin küçülmesine ve daha kolay bükülmesine neden oldu.