Thẩm thấu là một trong những kiến thức quan trọng trong chương trình Sinh học 10. Vậy bạn có biết thẩm thấu là hiện tượng gì không? Trái ngược với thẩm thấu là gì? Hay thẩm thấu có vai trò như thế nào trong cuộc sống? Hãy cùng với kienthucmaymoc.com tìm hiểu chi tiết về hiện tượng này.
Contents
Thẩm thấu là hiện tượng gì?
Thẩm thấu là gì?
Thẩm thấu tiếng Anh là “osmotic” và “internalize”. Tùy thuộc vào ngữ cảnh mà bạn có thể linh hoạt sử dụng các từ này sao cho phù hợp nhất.
Thẩm thấu được hiểu là sự di chuyển của dung môi (thường là nước) qua màng sinh chất từ nơi có nồng độ chất tan thấp (thế nước cao) đến nơi có nồng độ chất tan cao hơn (thế nước thấp). Nước đi qua màng sinh chất tại kênh protein aquaporin.
Nói cách khác, thẩm thấu là quá trình di chuyển của một chất qua màng bán thấm nhằm cân bằng nồng độ của chất khác.
Thẩm thấu là một quy trình diễn ra thụ động và tự phát mà không cần phải tiêu thụ thêm bất kể nguồn năng lượng nào của tế bào. Sự thẩm thấu sẽ xử lý những dung dịch sinh hóa.
Ví dụ về hiện tượng thẩm thấu
– Hồng cầu bị sưng phù: Khi tiếp xúc với nước ngọt thì hồng cầu của con người sẽ bị sưng lên.
– Hiện tượng sưng phù do hạ đường huyết: Sưng phù là hiện tượng хảу ra do áp lực đè nén huуết tương thấp hơn trong huуết tương. Điều này dẫn đến tích tụ chất lỏng trong khoảng trống mô và từ đó làm sưng phù lên.
– Lông hay rễ của cây khi hút nước: Cây hút nước xung quanh sẽ tạo nên sự thay đổi áp suất giữa bên ngoài và bên trong của rễ cây.
– Truyền máu trong bệnh viện: Lợi dụng nguyên lý thẩm thấu mà máu sẽ di chuyển vào bên trong cơ thể người. Từ đó phục vụ cho việc truyền máu diễn ra an toàn và thuận lợi.
Thẩm thấu ngược là gì?
Thẩm thấu ngược tiếng Anh là Reverse Osmosis, viết tắt là RO; được dùng chủ yếu trong máy lọc nước RO. Đây là quá trình dịch chuyển của nước từ nơi có nồng độ muối hay khoáng cao đến nơi có nồng độ muối thấp cho đến khi nồng độ ở cả hai nơi này cân bằng với nhau. Nghĩa là nước được một áp lực đủ lớn để đẩy theo chiều ngược lại để đến nơi có ít muối hay khoáng chất hơn.
Quá trình thẩm thấu ngược này rất hiệu quả trong việc xử lý các chất vô cơ hòa tan, đặc biệt là asen (thạch tín) và florua.
Quá trình thẩm thấu ngược hoạt động theo nguyên lý sau đây: Người ta sử dụng áp lực đủ lớn để khiến cho các phân tử nước đi qua màng bán thấm cực mịn nhằm loại bỏ các tạp chất và thu được nước tinh khiết. Còn phần nước có chứa những chất ô nhiễm thì sẽ được xả ra bên ngoài. Để thực hiện được nguyên lý này thì máy lọc nước RO cần phải được trang bị các bộ phận chính như: bộ lọc thô/trầm tích/clo, bể chứa, màng thẩm thấu ngược và bộ lọc chức năng.
Quá trình này sẽ giúp cho nguồn nước của bạn loại bỏ được muối và nhiều chất vô cơ khác. Vậy nên, nguyên lý thẩm thấu ngược được sử dụng khá phổ biến ở các khu vực có nguồn nước lợ (mặn), chứa nhiều nitrat hoặc các khoáng chất hòa tan khác.
Vai trò của thẩm thấu là gì?
Đối với thực vật
Cây cối nhờ vào sự chênh lệch áp suất thẩm thấu có thể hút nước và hấp thụ các chất dinh dưỡng. Theo đó, sẽ có hai quá trình ở đây: Đầu tiên cây hấp thụ nước qua rễ – nhờ vào quá trình thẩm thấu để đưa nước từ đất vào rễ. Sau đó thì nước dựa vào vào sự chênh lệch thẩm thấu ở rễ và thân cây để di chuyển đi khắp các bộ phận của cây để cung cấp sự sống cho cây.
Nhờ vào sự thẩm thấu mà cây cối có thể hấp thụ được nước, chất khoáng và các chất dinh dưỡng cần thiết khác từ đất. Tuy nhiên nếu như đất bị nhiễm mặn thì các loại cây thông thường sẽ không thể sống được bởi vì nước trong cây sẽ theo rễ mà đi vào đất. Đây cũng chính là ảnh hưởng của sự chênh lệch áp suất thẩm thấu. Vì vậy mà tại các địa phương gần biển hay rừng ngập mặn thì người ta mới chỉ trồng các cây có khả năng thích nghi với nước mặn.
Đối với động vật
Với động vật thì lại luôn có cơ chế điều hòa thẩm thấu. Các động vật sống dưới nước và lưỡng cư thì chúng ngăn chặn sự mất nước của cơ thể bằng cơ chế là duy trì một nồng độ vừa đủ cân bằng với môi trường bên ngoài nhằm hạn chế sự mất nước.
Ví dụ với những loài cá nước mặn thì chúng cần phải hấp thụ một lượng nước rất lớn. Nguyên nhân là do trong nước biển có nhiều muối, nếu như không hấp thụ một lượng nước lớn thì phần nước sau khi đã đi qua cơ chế lọc của cá sẽ không đủ. Vậy nên chúng cần phải lấy lượng nước nhiều hơn.
Đối với con người
Thẩm thấu dễ thấy nhất ở người đó chính là cơ chế hoạt động của máu. Chúng ta có thể thấy máu từ động mạch thông qua cơ chế bơm có áp lực cao sẽ đẩy các chất độc ra bên ngoài. Nguyên lý này được ứng dụng rất nhiều trong việc truyền máu hoặc lọc máu cho các bệnh nhân chạy thận.
Nhìn chung thì việc ứng dụng nguyên lý thẩm thấu trong y khoa thì rất nhiều. Nó mang đến cho chúng ta những cơ hội mới, phục vụ cho đời sống của con người. Đồng thời bạn cũng có thể thông qua đó để nghiên cứu, ứng dụng vào cứu chữa người bệnh.
Yếu tố gây ảnh hưởng đến sự thẩm thấu
Các yếu tố có thể làm ảnh hưởng đến sự thẩm thấu đó chính là: Khoảng cách khuếch tán và độ dốc tập trung chuyên sâu. Bên cạnh đó thì nhiệt độ và áp ѕuất thẩm thấu cũng đóng một vai trò rất quan trọng.
Một số giải pháp thẩm thấu như:
– Giải pháp nhược trương: Giải pháp này được dùng ᴠới áp ѕuất tương đối thấp nhưng nồng độ dung môi thì cao. Tại đâу những tế bào được hấp thụ nước để rồi trương nở to ra ᴠà dẫn đến bị ᴠỡ.
– Giải pháp ưu trương: Giải pháp này được sử dụng với áp ѕuất thẩm thấu tương đối cao, cùng với đó thì nồng độ chất tan cũng tương đối cao. Tại đây thì các tế bào co lại do mất nước nên sẽ bé lại hơn so với lúc ban đầu.
– Giải pháp đẳng trương: Có áp ѕuất thẩm thấu bằng nhau (trong tiếng Anh được gọi là iѕo-oѕmotic) với nồng độ chất tan ᴠà dung môi. Do đó mà tế bào được duу trì. Từ đó cũng không có bất kể ѕự thaу đổi nào ᴠề thể tích hay hình dạng tế bào.
Như vậy bạn đã biết được thẩm thấu là gì rồi đúng không nào? Hy vọng rằng những thông tin này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về hiện tượng thẩm thấu và ứng dụng nó vào trong cuộc sống hàng ngày. Nếu bạn có câu hỏi nào liên quan đến hiện tượng này thì hãy để lại bình luận bên dưới bài viết này nhé!
