Каждый, кто решал пробные задания ЕГЭ по биологии (и неважно какого года!) сталкивались с заданием про эритроциты в растворе поваренной соли:
В стеклянный стакан, заполненный раствором поваренной соли, поместили эритроциты. Сравните изображения нормального эритроцита в плазме (рис. А) и эритроцита в растворе (рис. Б). Объясните наблюдаемое явление. Определите концентрацию соли в стакане (0,9%, более 0,9%, менее 0,9%).
В чем сложность этого задания?
Во-первых, почему 0.9%, как их посчитать?
0.9% раствор хлорида натрия изотоничен плазме крови человека, то есть его концентрация в плазме тоже равна 0.9%. В быту такой раствор называют физраствором, однако название это нельзя считать в полной мере корректным, так как в нем не содержится многих веществ, которые необходимы для нормальной физиологической деятельности тканей огранизма.
Таким образом, в данной задаче мы берем 0.9% как некую норму, отклонения от которой уже будут и создавать проблемы организму, и фиксироваться визуально.
Во-вторых, вспомним, что такое диффузия.
Диффузия - это процесс взаимного проникновения молекул или атомов одного вещества между молекулами или атомами другого вещества, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму.
Хорошо, скажете вы, но здесь мы имеем не просто растворы в стакане, а еще и эритроциты, со своей внутренней средой. Вот тут нам нужно вспомнить, что такое осмос:
Осмос - это самопроизвольный перенос (диффузия) растворителя через полупроницаемую мембрану, не пропускающую растворённое вещество, и разделяющую два раствора одного и того же вещества с различными концентрациями, либо чистый растворитель и раствор. Осмос приближает систему к равновесию в результате выравнивания концентраций по обе стороны перегородки — растворитель диффундирует в направлении от разбавленного раствора или чистого растворителя к более концентрированному раствору.
То есть будет идти до тех пор, пока концентрация хлорида натрия в стакане не уравновесит концентрацию хлорида натрия в эритроците.
А теперь вернемся к заданию, нам нужно рассмотреть три варианта концентраций в стакане и найти нужную: 0,9%, менее 0,9% или более 0,9%:
Предположим, у нас в стакане 0,9% NaCl, как и в эритроците (ведь он только выделен из крови), тогда мы увидим такую картину:
Количество соли внутри и снаружи эритроцита равно, ни одна молекула не будет пытаться диффундировать ни в одном направлении.
Предположим, у нас в стакане концентрация соли менее 0,9%, тогда картина будет иная:
Видите, как увеличился в размерах эритроцит? Все из-за того, что молекулы соли, стремясь уравновесить концентрацию, выходят из клетки в раствор, а на их место устремляются молекулы воды, вызывая "раздувание" эритроцита.
Ну и наконец, третий вариант, концентрация соли в стакане более 0,9%:
Теперь уже соль стремится внутрь клетки, хотя цель у нее та же - уравновесить концентрацию, но, попадаю в клетку, она заставляет выходить из нее воду, вызывая "усыхание" эритроцита.
Таким образом, верный ответ будет выглядеть следующим образом: эритроцит в растворе сморщился из-за потери воды, так как вода по закону диффузии (осмоса) перешла из эритроцита в раствор, а концентрация раствора хлорида натрия в стакане – более 0,9%.
Также, это объяснение справедливо и для других схожих вопросов, ведь процесс осмоса - один из важнейших процессов в живых организмах.
Пишите в комментариях, какие задания для вас сложные или непонятные и я обязательно их разберу!