Osmose - Glossaire
Osmose
L'osmose est un phénomène physico-chimique fondamental en biologie et en chimie, se référant à la diffusion sélective des molécules à travers une membrane semi-perméable, qui permet le passage du solvant (généralement de l'eau) tout en bloquant ou en régulant le passage des solutés. Ce processus se produit naturellement afin d'équilibrer les concentrations de solutés de part et d'autre de la membrane, en réponse à un gradient de concentration. L'osmose joue un rôle crucial dans de nombreux processus biologiques, tels que l'équilibre osmotique des cellules, l'absorption des nutriments dans les organismes vivants, et est également exploité dans des applications industrielles telles que la purification de l'eau et la séparation des mélanges de substances.
Concepts fondamentaux
Membrane semi-perméable
Une membrane semi-perméable est une barrière physique qui permet le passage sélectif des molécules en fonction de leur taille, de leur polarité et de leur charge électrique. Elle permet le passage libre du solvant, généralement de l'eau, tout en régulant ou en empêchant le passage des solutés.
Diffusion
La diffusion est le processus de déplacement des particules, molécules ou ions, depuis une région de concentration élevée vers une région de concentration plus faible, afin d'égaliser la concentration dans tout le système. Ce processus se produit naturellement en l'absence de barrière physique.
Gradient de concentration
Le gradient de concentration est la différence de concentration d'un soluté entre deux régions adjacentes. Il est responsable de la diffusion des molécules d'une région de concentration plus élevée vers une région de concentration plus faible, jusqu'à ce que l'équilibre soit atteint.
Solvant
Un solvant est un liquide dans lequel d'autres substances peuvent être dissoutes pour former une solution homogène. Dans le contexte de l'osmose, l'eau est souvent le solvant principal impliqué.
Soluté
Un soluté est une substance dissoute dans un solvant pour former une solution. Il peut s'agir de solides, de liquides ou de gaz. Dans le contexte de l'osmose, les solutés peuvent être des ions, des molécules organiques ou inorganiques.
Équilibre osmotique
L'équilibre osmotique se produit lorsque la pression osmotique à travers une membrane semi-perméable est équilibrée de part et d'autre, et que le mouvement net des molécules d'eau cesse. C'est un état où il n'y a pas de mouvement net d'eau à travers la membrane, bien que les molécules d'eau continuent de diffuser à travers la membrane dans les deux sens.
Pression osmotique
La pression osmotique est la pression nécessaire pour empêcher le passage net de l'eau à travers une membrane semi-perméable due à la différence de concentration de solutés de part et d'autre de la membrane. Elle est directement proportionnelle à la concentration de solutés et à la température, et elle est mesurée en atmosphères ou en pascals.
Plasmolyse
La plasmolyse est le processus de contraction du contenu cytoplasmique d'une cellule végétale suite à la perte d'eau par osmose, provoquant le détachement de la membrane plasmique de la paroi cellulaire.
Turgescence
La turgescence est le phénomène de gonflement des cellules végétales dues à l'absorption d'eau par osmose. Cela crée une pression turgide qui maintient la rigidité et la structure des plantes.
Transport membranaire passif
Le transport membranaire passif est un processus de transport de substances à travers une membrane cellulaire qui ne nécessite pas d'énergie supplémentaire, mais qui se produit plutôt selon le gradient de concentration ou le potentiel électrique, favorisant la diffusion des molécules d'une région de haute concentration à une région de basse concentration.
Concepts complémentaires
Osmorégulation
L'osmorégulation est le processus biologique par lequel les organismes maintiennent l'équilibre osmotique interne malgré les variations de l'environnement. Cela peut impliquer la régulation de la concentration de solutés dans les fluides corporels ou des adaptations structurelles pour minimiser les pertes ou les gains d'eau.
Osmose inverse
L'osmose inverse est un processus de filtration utilisé pour purifier l'eau en forçant un solvant (généralement de l'eau) à travers une membrane semi-perméable pour éliminer les solutés indésirables, les contaminants et les impuretés. C'est une méthode importante dans le traitement de l'eau potable et dans diverses applications industrielles.
Exosmose
L'exosmose est le processus par lequel un solvant (généralement de l'eau) quitte une cellule ou une structure biologique à travers une membrane semi-perméable en réponse à une différence de concentration de solutés, conduisant à une réduction du volume ou du contenu de la cellule.
Endosmose
L'endosmose est le processus par lequel un solvant (généralement de l'eau) pénètre dans une cellule ou une structure biologique à travers une membrane semi-perméable en réponse à une différence de concentration de solutés, conduisant à une augmentation du volume ou du contenu de la cellule.
Concentration
La concentration est la quantité de solutés présents dans une solution par unité de volume. Elle peut être exprimée de différentes manières, telles que la concentration molaire, la concentration massique ou la concentration en pourcentage.
Animal osmoconformeur
Un animal osmoconformeur est un organisme qui maintient sa composition corporelle en solutés en équilibrant sa concentration interne avec celle de son environnement. Cela leur permet de vivre dans des environnements où la concentration de solutés est constante.
Plante halophyte
Une plante halophyte est une plante capable de survivre dans des environnements salins ou salés en développant des adaptations physiologiques pour réguler l'absorption et l'excrétion des sels, ainsi que pour maintenir l'équilibre hydrique et osmotique.
Poïkilotherme
Un poïkilotherme est un organisme dont la température corporelle varie en fonction de celle de son environnement. Ces organismes peuvent ajuster leur métabolisme pour s'adapter aux changements de température et de conditions environnementales.
Pression hydrostatique
La pression hydrostatique est la pression exercée par un liquide en équilibre sur une surface ou une paroi, en raison de la gravité. Elle joue un rôle dans divers processus biologiques, tels que la circulation sanguine, la filtration rénale et la turgescence cellulaire.
Perméabilité
La perméabilité est la mesure de la capacité d'une substance à traverser une membrane ou une barrière. Dans le contexte de l'osmose, la perméabilité de la membrane semi-perméable détermine la facilité avec laquelle les molécules peuvent diffuser à travers elle.
Transport membranaire
Le transport membranaire est le processus de mouvement sélectif de substances à travers une membrane cellulaire. Il peut être passif, nécessitant uniquement un gradient de concentration, ou actif, nécessitant de l'énergie sous forme d'ATP.
Concepts complémentaires (suite)
Transport membranaire actif
Le transport membranaire actif est un processus de transport de substances à travers une membrane cellulaire qui nécessite de l'énergie sous forme d'ATP pour déplacer les molécules contre leur gradient de concentration, afin de maintenir des gradients ioniques ou de transporter des substances spécifiques.
Potentiel hydrique
Le potentiel hydrique est une mesure de l'énergie libre d'une solution d'eau par rapport à une solution de référence pure, et il est influencé par des facteurs tels que la pression, la gravité, la concentration de solutés et la température. Il est utilisé pour prédire le mouvement de l'eau à travers les membranes cellulaires.
Osmolalité
L'osmolalité est une mesure de la concentration totale de solutés dans une solution par kilogramme d'eau. Elle est utilisée pour évaluer la concentration osmotique des solutions et jouer un rôle dans la régulation de l'homéostasie corporelle.
Résistance osmotique
La résistance osmotique est la capacité d'un organisme à maintenir son équilibre osmotique malgré les variations de la concentration de solutés dans son environnement. Elle est déterminée par les mécanismes de régulation osmotique et les adaptations physiologiques.
Équilibre électrolytique
L'équilibre électrolytique est le maintien des concentrations appropriées d'ions positifs (cations) et négatifs (anions) dans les fluides corporels, ce qui est essentiel pour le fonctionnement des cellules, des tissus et des organes.
Équilibre hydrique
L'équilibre hydrique est le maintien de la quantité appropriée d'eau dans le corps pour soutenir les fonctions physiologiques normales. Il est régulé par des mécanismes tels que l'osmorégulation, la soif et la réabsorption rénale.
Pression oncotique
La pression oncotique, également connue sous le nom de pression osmotique colloïdale, est la pression osmotique générée par les protéines plasmatiques dans le plasma sanguin. Elle joue un rôle dans la régulation de la distribution d'eau entre le plasma et les tissus.
Assimilation osmotique
L'assimilation osmotique est le processus par lequel les organismes absorbent et assimilent les nutriments dissous dans l'eau par osmose. Cela inclut l'absorption des ions minéraux, des sucres et d'autres composés essentiels pour la croissance et le métabolisme.
Osmose cellulaire
L'osmose cellulaire est le processus par lequel l'eau diffuse à travers une membrane cellulaire pour équilibrer la concentration de solutés à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule, maintenant ainsi l'équilibre osmotique et le volume cellulaire.
Coefficient de réflexion
Le coefficient de réflexion est une mesure de la capacité d'une membrane à empêcher le passage d'un soluté spécifique par rapport à un solvant. Il est utilisé pour évaluer la sélectivité d'une membrane semi-perméable.
Phénomène d'osmolarité
Le phénomène d'osmolarité est la mesure du nombre total de particules de soluté dans une solution, exprimée en osmoles par litre (Osm/L). Il est utilisé pour évaluer la concentration osmotique globale d'une solution.
Colloïde
Un colloïde est une dispersion de particules solides ou liquides de taille microscopique dans un milieu dispersant, tel que de l'eau. Les colloïdes peuvent avoir des propriétés osmotiques significatives et jouer un rôle dans les processus biologiques et industriels.
Osmoconcentration
L'osmoconcentration est le processus d'augmentation de la concentration de solutés dans un milieu en raison de l'évaporation du solvant, conduisant à une augmentation de l'osmolarité de la solution restante.
Membrane sélectivement perméable
Une membrane sélectivement perméable est une barrière qui permet le passage sélectif de certaines substances tout en en excluant d'autres, en fonction de leurs propriétés physiques et chimiques. Elle joue un rôle crucial dans les processus d'osmose et de transport membranaire.
Filtration glomérulaire
La filtration glomérulaire est le processus par lequel le sang est filtré à travers les glomérules rénaux pour former l'urine primitive. Elle implique la séparation des substances à travers une membrane semi-perméable basée sur leur taille et leur charge.
Échangeur ionique
Un échangeur ionique est une protéine membranaire spécialisée qui facilite l'échange de ions à travers une membrane cellulaire, généralement en échange d'autres ions ou de molécules. Il joue un rôle important dans la régulation de
