Übersicht Diffusion und Osmose

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Bereich niedrigerer Konzentration freier Wassermoleküle. Membran Diffusion Wasser niedrigere Konzentration gelösternet des gelösten Stoffes Diffusion EXPERIMENT ZUR DIFFUSION Verteilung der Stoffe e aus einem Teebeutel im Wasser Diffusion höhere Zuckerkonzentration U-U DOI nach 1min E nach 5min. Gleichgewichtszustand gleiche Zuckerkonzentration zu Beginn einer Beobachtung Zu Beginn bildet sich ein leichter Schleier allerdings zunächst nur auf einer Ebene in der Nähe des Teebeutels. Nach & Minute wird der Schleier dichter und deckt nun den gesamten Bereich von Gefäßboden bis zum Teebeutel ab. Zu diesem Zeitpunktist die Farbverteilung allerdingsungleichmäßig. An einigen Stellen ist sie heller an anderen dunkler. Nach fünf Minuten hat sich der Farbton recht gleichmäßig im Wasser verteilt. Erklärung. Der Versuch zeigt gut die Diffusion von Stoffen entlang ihres Konzentrationsgefälles. Zu Beginn ist die Konzentration von Tee im Teebeutel selbst am höchsten. Anschließend bewegen sich die Stoffe im Tee vom Ort ihrer höchsten Konzentration (Teebeutel) zum Ort ihrer niedrigeren Konzentration (Wasser). Dieser Vorgang setzt sich fort bis die Teekonzentration nach fünf Minuten im gesamten Wasser nahezu ausgeglichen ist. An diesem Zustand ändert sich danach nichts mehr, da kein Konzentrationsgefälle mehr vorhanden ist. DIFFUSION GELOSTER STOFFE DURCH EINE SEMIPERMEABLE MEMBRAN Annahme: Die Membran ist für die gelben und lilanden Stoffe durchlässig. Für die roten und grünen Stoffe sowie die Wassermolekole ist sie hingegen undurchlässig. zu Beginn 21 0 |0| 0 11 10 2 2 Kontrolle Material: 2 Kartoffeln, Zucker, Kochsalz, Messer, Teelöffel 20 Die Stoffe für die die Membran permeabel ist schaffen einen Gleichgewichtszustand also einen Zustand in dem auf beiden Seiten der Membran die gleiche Stoffkonzentration herrscht. Die Stoffe für die die Membran nicht permeabel ist verteilen sich gleichmäßig auf ihrer Seite der selektiv permeablen Membran. 5 Minuten nach 1 min. 13 8 2 2 19 2 0 0 EXPERIMENT ZUR OSMOSE Zucker nach 5 min. 16 5 2 2 5 Minuten 16 5 0 Salz 5 Minuten Beobachtung: Bei der Kontrollprobe lässt sich nach 5 Minuten kein nennenswerter Unterschied außer ein minimaler Flüssigkeitsausstoßfest - stellen. Bei den anderen beiden Kartoffeln lässt sich der Flüssigkeitsausstoß deutlich erkennen. Die einzelnen Körňer von Zucker und Salz lassen sich nicht mehr klar erkennen. Auswertung: Im Verlauf des Versuchs wird der Vorgang der Osmose deutlich. Durch die höhere Konzentration von Zucker bzw. Salz außer- halb der Kartoffel, fließt Wasser durch die Membran der Kartoffelzellen um das Konzentrationsgefälle zwischen hypertonischer Lösung und Zellinnenraum auszugleichen. LUCKENTEXT ZUR OSMOSE Kartoffeln bestehen aus Zellen. Erhöht man die Konzentration von Zucker beziehungsweise Salz außerhalb der Zellen, so fließt Wasser aus den Zellen heraus. Ursache dieser Diffusion ist der Konzentrationsunterschied an gelösten Teilchen, zum Beispiel Zucker- oder Salzteilchen, zwischen Zellinnenraum und der Umgebung. Das heißt, immer dann, wenn eine Biomembran zwei Lösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen an gelösten Teilchen trennt, diffundiert Wasser von der Seite mit der niedrigeren Konzentration des gelösten Stoffes zur Seite mit höherer Konzentration. Diese Diffusionsprozesse von Wasser durch eine selektiv permeable Membran nennt man Osmose. Die Lösung, die im Vergleich zum Zellinnenraum eine höhere Konzentration an gelösten Teilchen aufweist, heißt hypertonische Lösung. Bezogen auf die Wassermoleküle liegt in dieser Lösung eine geringere Konzentration an Wassermolekülen vor. Dementsprechend diffundieren mehr Wassermoleküle von der Seite mit der hohen Wasserkonzentration zu der Seite mit der niedrigeren Wasserkonzentration. Hat eine Lösung im Vergleich zum Zellinnenraum eine geringere Konzentration an gelösten Teilchen, so spricht man von einer hypotonischen Lösung. Lösungen mit gleicher Konzentration an gelösten Teilchen werden als isotonisch bezeichnet. DEFINITIONEN HYPERTONISCHE L'O'SUNG: Als Hypertonische Lösung werden Lösungen bezeichnet die eine höhere Konzentration eines bestimm- ten gelösten Stoffes aufweisen als die entsprechende Lösung im Zellinneren. Solche Lösungen haben aller - dings wiederum die niedrigere Konzentration an Wasser. HYPOTONISCHE LÖSUNG:Als Hypotonische Lösung werden Lösungen bezeichnet die eine niedrigere Konzentration eines be- stimmten gelösten Stoffes aufweisen als die entsprechende Lösung im Zellinneren. Solche Lösungen haben allerdings wiederum die höhere Konzentration an Wasser. ISOTONISCHE LOSUNG: Von isotonischen Lösungen sprichti außerhalb der Zelle übereinstimmt. I man wenn die Konzentration eines gelösten Stoffes innerhalb sowie OSMOSE: Diffusion von Wasser entlang. eines Konzentrationsgefalles dh. von einer hypotonischen Lösung in Richtung einer tonischen Lösung. Diese Diffusion vollzieht sich durch eine selektiv durchlässige Membran. r hyper-