Zellen kontrollieren die Osmose durch selektive Permeabilität. Selektive Permeabilität ist der Prozess, bei dem nur bestimmte Moleküle in die Zellmembran eindringen oder diese verlassen können.
Osmose ist eine Art der Diffusion, bei der Wasser von einem Bereich hoher Konzentration zu einem Bereich niedrigerer Konzentration innerhalb der Zelle durch eine semipermeable Membran gelangt. Osmose kann als die Diffusion von Wasser von einem Gebiet mit niedriger Konzentration an gelösten Stoffen zu einem Gebiet mit hoher Konzentration an gelösten Stoffen beschrieben werden.
Wasser bewegt sich durch die Membran, wenn ein osmotischer Gradient vorhanden ist. Der osmotische Gradient ist die Differenz zwischen den Konzentrationen der gelösten Stoffe auf beiden Seiten der semipermeablen Membran. Gelöste Stoffe gibt es in zwei Zuständen:
- Hypertonisch: höhere Konzentration
- Hypotonisch: niedrigere Konzentration
In hypertonischen Zuständen gibt es mehr gelöste Stoffe und weniger Wasser. Hypotonische Zustände enthalten mehr Wasser und weniger gelöste Stoffe. Besteht ein Gleichgewicht, d. h. die Konzentration der gelösten Stoffe ist innerhalb und außerhalb der Zelle gleich, ist die Zelle isotonisch. In einem solchen Fall gibt es keinen osmotischen Gradienten und das Wasser bewegt sich nicht in eine bestimmte Richtung. Bei der Osmose erfolgt die Bewegung des Wassers vom hypotonischen zum hypertonischen.
Wenn zu viel Wasser in eine Zelle fließt, kann die Zelle lysieren oder brechen. Der Druck, der am Ort der Lyse auf die Zellwände ausgeübt wird, wird als osmotischer Druck bezeichnet.
