Os|mo|se 〈f. 19; Biol.; Chem.〉 Durchgang eines Lösungsmittels durch eine (semi)permeable Membran, wobei Unterschiede in der Konzentration auf beiden Seiten der Membran ausgeglichen werden [zu grch. osmos „Stoßen, Schieben“]
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Os|mo|se [↑ osmo- (2)], die; -, -n: Bez. für die nur in einer Richtung verlaufende Diffusion einer Fl. durch eine semipermeable Membran hindurch in eine zweite Fl., die entweder andersartig oder gleichartig, aber von anderer Konz. ist. Im System Lsg./Lsgm. (z. B. Kochsalzlsg./Wasser) passieren nur die Lsgm.-Moleküle die semipermeable Wand ungehindert, sodass sich in der Salzlsg. der Druck erhöht (osmotischer Druck). Vgl. Umkehrosmose.
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das Hindurchdringen eines Lösungsmittels (z. B. Wasser) durch eine durchlässige, feinporige Scheidewand in eine gleichartige, aber stärker konzentrierte Lösung:
die O. in pflanzlichen Zellen.
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Osmose
[zu griechisch ōsmós »das Stoßen«, »Stoß«] die, -/-n, die durch eine semipermeable (halbdurchlässige) Wand oder Membran (Diaphragma) einseitig gerichtete Diffusion zwischen zwei Substanzen (gewöhnlich Flüssigkeiten), insbesondere zwischen zwei gleichartigen Lösungen unterschiedlicher Konzentration. Durch eine semipermeable Trennwand können nur die kleineren Moleküle (meist die des Lösungsmittels, z. B. Wasser) hindurchdiffundieren, nicht aber die größeren Moleküle oder Ionen (meist die des gelösten Stoffes). Dabei diffundieren mehr Lösungsmittelmoleküle in den Bereich höherer Konzentration als umgekehrt. Die höher konzentrierte Lösung wird so lange verdünnt, bis gleich viele Lösungsmittelmoleküle in beide Richtungen diffundieren. Der dann auf der Seite der sich verdünnenden, weiterhin aber stärker konzentrierten Lösung herrschende hydrostatische Überdruck wird als osmotischer Druck bezeichnet. Er ist um so höher, je größer die Konzentrationsunterschiede sind. Erfolgt der Stoffaustausch in beiden Richtungen, spricht man von Diosmose. Lässt man auf den Gefäßteil mit der konzentrierteren Lösung einen äußeren Druck einwirken, der dem osmotischen Druck entgegenwirkt und überwiegt, so wird der osmotische Effekt ins Gegenteil verkehrt, weil die Lösungsmittelmoleküle nach dem Prinzip des kleinsten Zwangs nun in die Richtung der verdünnteren Lösung strömen. Diese Umkehrosmose spielt bei der Meerwasserentsalzung eine wichtige Rolle.
Der osmotische Druck kann auch als derjenige Druck gedeutet werden, den die in der Lösung befindlichen Moleküle des gelösten Stoffes auf die für sie undurchlässige Membran ausüben (kolligative Eigenschaften). Für den osmotischen Druck p einer sehr verdünnten (idealen) Lösung gilt die thermische Zustandsgleichung idealer Gase: p = nRT / V (mit n / V als Konzentration in Mol/Liter, R Gaskonstante, T absolute Temperatur). Aus ihr folgt, dass äquimolare Lösungen unterschiedlicher Stoffe (Nichtelektrolyte) bei gleicher Temperatur den gleichen osmotischen Druck aufweisen (isotonische oder isoosmotische Lösungen; Van't-Hoff-Gesetz). Bei weniger verdünnten Lösungen treten erhebliche Abweichungen von diesem Gesetz auf.
Die Osmose ist wichtig für die Lebewesen. Lebende Zellen sind von einer (in erster Näherung) halbdurchlässigen Membran umgeben, die sowohl die Art als auch die Menge der gelösten Stoffe in der Zelle kontrolliert. Wasser vermag die Membran meist leicht zu durchdringen und so osmotische Unterschiede zwischen Außenmedium und Zellinnerem auszugleichen. Ist der osmotische Druck des Außenmediums höher als der der Zelle, wird es als hyperton, bei gleichem Druck als isoton, bei geringerem als hypoton bezeichnet. Der osmotische Druck von menschlichem Blut beträgt etwa 7 bis 8 bar, was etwa einer 1 %igen Kochsalzlösung entspricht; die zugehörige osmotische Konzentration (früher Osmolarität) beträgt etwa 0,3 Mol/l; bei manchen Pflanzensäften treten Werte bis zu 50 bar auf. Bei Pflanzen entsteht durch Wasseraufnahme in die Vakuole ein Wanddruck (Turgor), in hypertoner Umgebung verschwindet dieser durch Wasserabgabe (Plasmolyse). Stoffaufnahme und -transport sind bei höheren Pflanzen durch osmotische Gradienten mitbedingt. - Bei Tieren und beim Menschen wird die Konstanthaltung des osmotischen Drucks gegenüber dem Außenmilieu als Osmoregulation bezeichnet.
Das Phänomen des osmotischen Drucks wurde 1748 von dem französischen Physiker J. A. Nollet entdeckt. 1877 nahm W. Pfeffer erstmals Messungen des osmotischen Drucks vor; die nach ihm benannte Zelle (Osmometer) wurde jedoch im Prinzip bereits 1867 von M. Traube angegeben. Von Pfeffers Arbeiten ausgehend, stellte J. H. van't Hoff 1887 das nach ihm benannte Gesetz auf.
Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:
Stofftransport: Aktive und passive Vorgänge
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Os|mo|se, die; -, -n [zu griech. ōsmós = Stoß, Schub] (Chemie, Bot.): das Hindurchdringen eines Lösungsmittels (z. B. Wasser) durch eine durchlässige, feinporige Scheidewand in eine gleichartige, aber stärker konzentrierte Lösung (das bewirkt ist durch das natürliche Bestreben, in beiden Lösungen einen Ausgleich der Konzentration des gelösten Stoffes herzustellen): die O. in pflanzlichen Zellen; Ü die kulturelle O. hat bei den osteuropäischen Juden eine wichtige Rolle gespielt (Saarbr. Zeitung 3. 10. 79, 6).
Universal-Lexikon. 2012.