Osmose

Was haben knackige Salatblätter, die nach einiger Zeit in der Marinade schlapp werden, und reife Kirschen, die im Regen aufplatzen, miteinander gemeinsam?

- Beide Vorgänge haben die selbe Ursache: die Osmose!

Wenn wie auf dem Bild zwei Gefäße durch eine halbdurchlässige Membran (grün gezeichnet) getrennt werden und auf der einen Seite reines Wasser, auf der anderen Seite eine konzentrierte Salz- oder Zuckerlösung eingefüllt wird, bemerkt man nach einiger Zeit, dass der Flüssigkeitsspiegel auf der Seite der konzentrierten Lösung ansteigt.
Der Grund dafür ist, dass Wasser von der Seite der niedrigeren Konzentration durch die Membran in die Lösung mit der höheren Konzentration an gelösten Stoffen strömt; die Konzentrationen versuchen sich anzugleichen.
Diese Erscheinung nennt man Osmose.

Verantwortlich dafür sind die besonderen Eigenschaften einer so genannten halbdurchlässigen oder semipermeablen Membran: Durch so eine Membran können die kleinen Wassermoleküle durchtreten, die Teilchen des gelösten Stoffes aber nicht.

Durch das Wasser, das aus der weniger konzentrierten Lösung rechts in die konzentriertere Lösung links strömt, wird auf der linken Seite ein Druck aufgebaut, der so genannte osmotische Druck.

Was bedeutet das für die Pflanzen?

Die Osmose ist für alle Pflanzen von großer Bedeutung, da Pflanzenzellen auf diese Art Stabilität erhalten: Die Flüssigkeit in den Zellen enthält eine höhere Konzentration an gelösten Stoffen als die Flüssigkeit außerhalb. Die Zellwand wirkt als halbdurchlässige Membran, durch die Wasser in die Zellen einströmt. Durch den osmotischen Druck sind die Zellen prall gefüllt und steif.

Was passiert, wenn der osmotische Druck zu groß wird?

Wenn der osmotische Druck allerdings zu groß wird, können die Zellen dadurch zum Platzen gebracht werden. Das passiert mit reifen Süßkirschen im Regen: Wegen der hohen Zuckerkonzentration in der Kirsche nehmen die Zellen durch die Schale hindurch so viel Regenwasser auf, bis die Kirsche aufplatzt.

...und was, wenn der osmotische Druck zu klein ist?

Der umgekehrte Fall tritt auf, wenn die Flüssigkeit außerhalb höher konzentriert ist als die Zellflüssigkeit. Dann wird den Zellen Wasser entzogen, sie schrumpfen und die Pflanze wird welk. Das passiert zum Beispiel mit einem Salatblatt, das in der salzigen Marinade liegt.

Du kannst die Wirkung der Osmose leicht selbst in einem Experiment beobachten:

Schneide aus einem rohen Erdapfel zwei gleich große Würfel mit etwa 1 cm Kantenlänge aus. Den einen Würfel legst du in ein Glas mit destilliertem Wasser (das kann man in der Drogerie kaufen), den anderen in ein Glas mit Wasser, in dem du zuvor einen Löffel Salz aufgelöst hast. Lass die Erdapfelwürfel über Nacht darin liegen und vergleiche dann, wie sich ihre Größe und Form verändert hat!