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Osmose durch die Zellmembran

Viele geladene Moleküle können nicht frei durch Zellmembranen diffundieren. Dank der Kanäle, die Wasser durch die Membran lassen, den so genannten Aquaporinen, kann sich Wasser leicht durch die Zellmembranen bewegen. Die Membran wird daher als wasserdurchlässig bezeichnet.

Wenn Zellen einer hypertonen Lösung ausgesetzt werden, fließt Wasser aus den Zellen in die Lösung, wodurch sie schrumpfen. Wenn Zellen einer hypotonen Lösung ausgesetzt werden, dringt Wasser in die Zellen ein, wodurch sie anschwellen und möglicherweise platzen. In einer isotonen Lösung bewegt sich kein Wasser durch die Membran, da die Tonizität auf beiden Seiten gleich ist.

Aus roten Blutkörperchen, die sich in einer hypertonen Lösung befinden, fließt eine Nettobewegung von Wasser heraus, wodurch sie schrumpfen. In einer isotonen Lösung fließt gleich viel Wasser in die roten Blutkörperchen hinein und aus ihnen heraus, sodass es keine Nettobewegung von Wasser gibt und die Zellen die gleiche Größe und Form behalten. Eine Nettobewegung von Wasser in rote Blutkörperchen, die sich in einer hypotonen Lösung befinden, lässt sie anschwellen.

Abbildung 1: Wasserbewegung durch die Zellmembran in hypertonen, isotonen und hypotonen Lösungen