Осмотическое давление

Бактериальная клеточная стенка должна быть прочной, чтобы предотвратить лизис клеток, а также пористой, чтобы позволить транспорт через клеточную мембрану.

Бактериальные клетки покрыты клеточной оболочкой, которая состоит из клеточной мембраны и клеточной стенки, эта структура достаточно слабая и может легко нарушиться. Бактериальные клетки кажутся простыми, но создание этих клеток представляет собой довольно сложную инженерную задачу.

Чтобы понять эту проблему, необходимо сначала должны понять осмотическое давление и его связь с бактериальными клетками.

Осмос определяется как движение воды через полупроницаемую мембрану из областей с низкой концентрацией растворенного вещества в области с высокой концентрацией растворенного вещества. Под растворенным веществом понимается любое вещество, растворенное в жидком растворителе, которым обычно является вода. Вода может проходить через мембрану, но растворенное вещество не может. Если на одной стороне больше растворенного вещества (гипертонический раствор), чем на другой стороне (гипотонический раствор), вода переместится на более концентрированную сторону в попытке сбалансировать концентрации растворенного вещества. Если гипертонический раствор находится в закрытом сосуде, приток воды может создать значительное давление, возможно, достаточное для разрыва сосуда.

Бактерии покрыты клеточной мембраной, которая является полупроницаемой. Вода может свободно диффундировать в или из клетки через транспортные белки, в зависимости от концентрации растворенного вещества. Обычно внутри клетки находится значительное количество растворенного вещества. Бактерии содержат в цитоплазме ДНК, белки, ферменты, соли, питательные вещества и ионы в растворе, которые удерживаются полупроницаемой природой мембраны. Для выживания бактерии крайне важно, чтобы эти молекулы оставались в цитоплазме. Внутри клетки цитоплазматический раствор гипертоничен по сравнению с окружающей средой. К сожалению, для ячейки результирующее осмотическое давление может составлять до 2 атмосфер, что примерно равно давлению в шинах автомобиля.

Бактерии должны разработать какой-то механизм, который предотвратит разрыв клетки, но при этом будет достаточно пористым, чтобы такие материалы, как питательные вещества или отходы, попадали и выходили из клетки.

Видео обзор

Осмотическое давление.

Осмос и осмотическое давление

Физиология крови. Осмотическая давление.Осмотическая стойкость эритроцитов. Гемолиз и его виды.

Осмотическое давление

Осмос - что такое и как он влияет на клетки