Was würde mit einer Zelle passieren, die in destilliertes Wasser gelegt wird?

Wenn die Zelle ins Wasser fällt: Was passiert in destilliertem Wasser?

Stell dir vor, du legst eine Zelle in ein Glas mit reinem, destilliertem Wasser. Was passiert? Die Zelle, ein winziger Kosmos voller Leben, steht vor einer Herausforderung. Sie ist umgeben von Wasser, aber dieses Wasser ist anders als das Wasser, das sie normalerweise umgibt. Es enthält keine gelösten Stoffe, keine Salze, keine Nährstoffe. Nur reines H₂O.

In diesem Fall wird die Zelle mit einem Problem konfrontiert, das man Osmose nennt. Dieser Prozess beschreibt den Fluss von Wasser durch eine semipermeable Membran, die einige Stoffe passieren lässt, andere aber zurückhält. Unsere Zelle besitzt genau eine solche Membran, die Zellmembran. Sie trennt das Zellinnere von der Außenwelt und kontrolliert den Austausch von Stoffen.

Und hier liegt der Knackpunkt: Das Wasser außerhalb der Zelle, das destillierte Wasser, besitzt eine geringere Konzentration an gelösten Stoffen als das Zellinnere. Mit anderen Worten: Das Wasser außerhalb ist “verdünnter” als das Wasser innerhalb der Zelle.

Die Natur strebt immer nach einem Gleichgewicht. Um dieses Gleichgewicht herzustellen, fließt das Wasser von der Seite mit der niedrigeren Konzentration an gelösten Stoffen (dem destillierten Wasser) zur Seite mit der höheren Konzentration (dem Zellinneren). Die Zelle saugt Wasser auf!

Was passiert mit der Zelle?

Die Zelle schwillt an, denn sie nimmt ständig Wasser auf. Doch nicht alle Zellen sind gleich.

Tierzellen besitzen keine Zellwand und sind somit empfindlicher gegenüber dem Wasserdruck. Dieser kann so groß werden, dass die Zelle platzt, ein Prozess, den man Zelllyse nennt.

Pflanzenzellen hingegen haben eine zusätzliche Schutzschicht: die Zellwand. Diese feste, starre Struktur kann dem Wasserdruck entgegenwirken und die Zelle vor dem Platzen schützen. Die Zelle wird zwar größer, aber sie bleibt intakt. Dieser Zustand wird als Turgor bezeichnet und ist für die Festigkeit und Stabilität von Pflanzen essentiell.

Kurz gesagt:

• Tierzelle: Schwillt an, kann platzen (Zelllyse).
• Pflanzenzelle: Schwillt an, wird fester (Turgor), bleibt intakt.

Die Osmose ist ein fundamentaler Prozess in der Biologie, der für den Transport von Stoffen und das Überleben von Zellen unerlässlich ist. In diesem Beispiel sehen wir, wie die Konzentration von gelösten Stoffen den Wasserfluss beeinflusst und unterschiedliche Auswirkungen auf tierische und pflanzliche Zellen hat.