under resten av veckan kommer vi att be dig att utvärdera olika undervisningsstrategier för att hjälpa eleverna att ta tag i osmos, börja med användning av animationer i biologi, sedan praktiskt arbete och slutligen modellering. Men först börjar vi med en snabb översikt över vad osmos är.

här är definitionen av osmos som du kommer att se i de flesta läroböcker:

i biologi är osmos rörelsen av vattenmolekyler från en lösning med en hög koncentration av vattenmolekyler till en lösning med en lägre koncentration av vattenmolekyler, genom en Cells delvis permeabla membran.

ett delvis permeabelt membran (ibland kallat ett selektivt permeabelt membran) tillåter endast vissa molekyler eller joner att korsa det

i diagrammet ovan gör den högre koncentrationen av vattenmolekyler till vänster om det delvis permeabla membranet det troligt att ett stort antal vattenmolekyler kolliderar med membranet och passerar genom det.

den lägre koncentrationen av vattenmolekyler på höger sida av det delvis permeabla membranet i diagrammet gör det troligt att färre vattenmolekyler kolliderar med membranet och passerar genom det.

Detta innebär att fler vattenmolekyler rör sig från vänster till höger på detta diagram än flyttar från höger till vänster, och så är den totala rörelsen (nettorörelsen) till höger. Det är dock viktigt att betona för eleverna att vattenmolekyler rör sig i båda riktningarna.

du kommer ofta att se detta beskrivet som rörelse ”ner koncentrationsgradienten”, vilket betyder att vattnet rör sig från en högre koncentration av vatten (i detta fall den utspädda sackaroslösningen) till en lägre koncentration av vatten (den koncentrerade sackaroslösningen).

om en växtcell omges av en lösning som innehåller en högre koncentration av vattenmolekyler än lösningen inuti cellen, kommer vatten att komma in i cellen genom osmos och växtcellen blir turgid (fast). Trycket som utvecklas inuti en växtcell när den blir turgid kallas turgortryck. Turgid växtceller hjälper en stam att hålla sig upprätt.

om en växtcell omges av en lösning som innehåller en lägre koncentration av vattenmolekyler än lösningen inuti växtcellen, kommer vatten att lämna cellen genom osmos och växtcellen blir slapp (mjuk). Om cellerna i en växtstam blir slapp kommer turgortrycket inuti dem att minska och stammen kommer att vissna.

om en växtcell omges av en lösning som innehåller samma koncentration av vattenmolekyler som lösningen inuti växtcellen, finns det inget totalt nettoflöde av vatten. Förflyttning av vattenmolekyler in i och ut ur cellen, genom det delvis permeabla membranet, balanserar ut.

Transpiration håller vattnet rörligt

i växter kommer vatten in i rotcellerna genom osmos och rör sig in i rör som kallas xylemkärl som ska transporteras till bladen. Vattenmolekyler inuti xylemcellerna lockas starkt till varandra på grund av vätebindning (detta kallas sammanhållning). När vatten avdunstar från bladen (genom små porer som kallas stomata) dras mer vatten upp från roten xylemceller för att ersätta det som har gått förlorat. En kontinuerlig vattenkolonn dras därför upp stammen i xylemkärlen genom avdunstning från bladen. Detta kallas transpiration.

hitta och dela

denna typ av diagram och förklaring är ganska vanligt i biologiska läroböcker, men molekylernas rörelse är ganska abstrakt och detta kan vara ett svårt begrepp för studenter att föreställa sig.

ta en titt online för en resurs som hjälper till att förklara osmos för studenter och dela en länk nedan med en förklaring till varför det är till hjälp.