Basisstof 5: Transport door membranen deel 1

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

BS 5 Transport door membranen

Deel 1

Deel 1 van de basisstof

• Membranen (opbouw en functie)
  
• Concentratie 
• Diffusie en osmose
  
• Osmotische waarde en osmotische druk
  
• Osmose bij dierlijke en plantaardige cellen

Leerdoelen

Aan het eind van deze les kan ik...

• De opbouw van het celmembraan beschrijven;
• De concentratie van een oplossing berekenen;
• Uitleggen wat diffusie en osmose is, en toelichten welke rol osmose speelt bij de stevigheid van planten;

Membranen

• Cellen nemen stoffen uit hun omgeving op en geven stoffen af.
• Deze stoffen passeren het celmembraan.
• Het celmembraan bestaat uit een dubbele laag fosfolipiden:
  fosfor --> hydrofiele kop, in aanraking met intern en extern milieu
  vetzuren --> hydrofobe staart,  staarten liggen naar elkaar toe
• Tussen de fosfolipiden in bevinden zich eiwitmoleculen.
• Eiwitmoleculen die een rol spelen bij transport noem je transporteiwitten. 

Opbouw celmembraam

Functie van de onderdelen

• Fosfolipiden: scheidt het intracellulaire (binnen de cel) milieu van het extracellulaire (buiten de cel) milieu, waardoor de cel beschermd blijft.
• Eiwitmoleculen: transport van stoffen in en uit de cel
• Koolhydraatketens: herkenning van de cel door andere cellen
• Cholesterol: stevigheid

Intracellulaire milieu

• In onze cellen is een oplossing aanwezig met een bepaalde concentratie.
• De concentratie van een oplossing geeft aan hoeveel opgeloste stof er in een bepaalde hoeveelheid oplosmiddel aanwezig is. 

Concentratie

Concentratie is uit te drukken in:

• Gram per gram (g/g)
• Gram per liter (g/L of GL-1)
  
• Gram per kubieke decimeter (g/dm3 of g dm-3)
• Procenten (%)
• Parts per million (ppm, 0,0001%)

Fysiologische zoutoplossing

• Wordt o.a. toegediend bij een bloedtransfusie.
• Het bootst de zoutconcentratie na die we in ons lichaam vinden.
• Belangrijk voor onze cellen.
• Oplossing van 0,9% NaCl.
  =9 gram keukenzout oplossen in 991 gram water (9/1000 deel)

Oefenen met concentraties - opgaven

1. Je maakt 250 ml fysiologische zoutoplossing. Hoeveel g keukenzout moet je oplossen?
2. Je maakt 20g keukenzoutoplossing van 5%. Hoeveel g zout en hoeveel g water heb je dan nodig?
3. Kristel lost 3g keukenzout en 2g suiker op in 20g water. Hoe groot is de concentratie zout, en hoe groot is de concentratie suiker? 

Oefenen met concentraties - antwoorden

1. Een fysiologische zoutoplossing bevat 0,9% zout. Je moet dan (250 x 0,9 : 100=) 2,25 g zout oplossen. 
2. Voor 20 g keukenzoutoplossing van 5% heb je (20 x 5 : 100=) 1 g zout en (20-1=) 19 g water nodig. 
3. Het totale gewicht van de oplossing is ( 3 + 2 + 20=) 25 g. De zoutconcentratie is dan (3 : 25 x 100=) 12% en de suikerconcentratie is dan (2 : 25 x100=) 8%.

Typen membranen

• Een permeabel membraan is een doorlatend membraan waar moleculen doorheen kunnen die kleiner zijn dan poriën in de wand.

--> verplaatsing van de opgeloste stof = diffusie

• Een semipermeabel membraan is een doorlatend membraan waar alleen kleine moleculen doorheen kunnen 

--> verplaatsing van de vloeistof (vaak water) = osmose

Diffusie

• Diffusie is de verplaatsing van een opgeloste stof van een plek met een hoge concentratie naar een plek met een lage concentratie.
• Diffusie vindt plaats in gasvormig of vloeibaar medium, bijv. lucht of water
• Door diffusie verdelen moleculen zich homogeen (=gelijkmatig) over de beschikbare ruimte --> de concentratie is uiteindelijk overal gelijk
• De diffusiesnelheid is afhankelijk van de temperatuur en het medium.

Diffusie door een permeabele wand

--> de opgeloste stof verplaatst zich

Osmose

• Osmose is diffusie van water door een semipermeabel membraan van een plek met de laagste concentratie aan opgeloste stoffen naar een plek met de hoogste concentratie aan opgeloste stoffen.
• Het semipermeabel membraan laat wel de vloeistof door, maar niet de opgeloste stoffen!

Osmose door een semipermeabele wand

--> de vloeistof verplaatst zich

Osmostische waarde/druk

• Osmotische waarde is het aantal opgeloste deeltjes per volume-eenheid.
• Hoe meer deeltjes, hoe hoger de osmotische waarde.
• Osmotische druk is het drukverschil dat tussen twee oplossingen van verschillende concentraties ontstaat ten gevolge van osmose.

--> de oplossing met de hoogste osmotische waarde oefent aanzuigkracht uit op de andere oplossing

• De grootte van de osmotische druk wordt bepaald door de concentratie opgeloste deeltjes in een oplossing.

Cellen <-> Osmotische waarde

• Dierlijke en plantaardige cellen reageren op veranderingen van de osmotische waarde van het vocht in hun directe omgeving.
• Isotone oplossing: osmotische waarde van de oplossing (extracellulair milieu van de cel) is gelijk aan osmotische waarde in de cel (intracellulair milieu)
• Hypotone oplossing: osmotische waarde van de oplossing is kleiner dan de osmotische waarde in de cel
• Hypertone oplossing: osmotische waarde van de oplossing is groter dan de osmotische waarde in de cel

Osmose bij dierlijke cellen

• Dierlijke cellen streven naar een isotone omgeving --> het volume in de cel blijft gelijk.

Osmose bij plantaardige cellen

• Plantaardige cellen streven naar een hypotone omgeving --> osmotische druk neemt toe=turgor --> water gaat de cel in --> biedt stevigheid

Osmose bij plantaardige cellen

• Hypertone  omgeving: Water wil de cel in, de cel heeft turgor --> stevigheid
• Isotone omgeving: De turgor daalt, waardoor de omvang van de celwand afneemt. 
• Hypertone omgeving: Water gaat de cel uit, de cel is in plasmolyse.
• Plasmolyse: het celmembraan loskomt van de celwand.

Plasmolyse rode ui

Aan het werk!

• Wat: opdracht 78, 80, 82,83,84 
• Hoe: Alleen of in tweetallen (fluisteren)
• Tijd: 15 minuten
• Hulp: Steek je vinger op of overleg met je buur
• Klaar: Bekijk je opdrachten en evalueer deze. Maak de test jezelf, lees daarna basisstof 5 zelf door
• Uitkomst: Basisstof 5 deel 1 is af