Qu'est-ce que « Osmose, potentiel hydrique » ? — Biologie

Définition 7.6 Biologie universitaire — 1re année · Chapitre 7 — Membranes et transports membranaires

L’osmose est la diffusion nette d’eau à travers une membrane qui laisse passer l’eau mais non les solutés, de la solution où l’eau est la plus concentrée (le moins de solutés) vers celle où elle l’est le moins. Elle se décrit par le potentiel hydrique $\Psi$ , le potentiel chimique de l’eau exprimé comme une pression, nul pour l’eau pure à la pression atmosphérique :

\Psi = \Psi_s + \Psi_p, \qquad \Psi_s = -RTc_s ,

où $\Psi_s$ , le potentiel osmotique, diminue avec la concentration totale en solutés $c_s$ (en osmoles par litre, loi de van ’t Hoff) et $\Psi_p$ , le potentiel de pression, est la pression hydrostatique au-dessus de l’atmosphérique. L’eau va toujours vers le $\Psi$ le plus bas. À $25\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ , $RT = 2.48\,\mathrm{MPa}\,\mathrm{L}/\mathrm{mol}$ : une solution à $0.3\,\mathrm{osmol}/\mathrm{L}$ a $\Psi_s = -0.74\,\mathrm{MPa}$ . Une solution est isotonique à une cellule lorsqu’aucun flux net d’eau n’a lieu, hypotonique lorsque l’eau entre, hypertonique lorsqu’elle sort.

Des globules rouges dans une solution isotonique (disques biconcaves), dans une solution hypotonique (gonflés en sphères, sur le point d’éclater) et dans une solution hypertonique (rétractés et crénelés). L’eau suit son potentiel ; la cellule n’a pas de paroi pour lui résister.

La plasmolyse : épiderme d’oignon dans une solution salée concentrée. Le protoplaste de chaque cellule a perdu de l’eau et s’est décollé de la paroi rigide, qui garde sa forme. Dans l’eau, le protoplaste regonflerait contre la paroi et s’arrêterait, turgescent.

Exemples

Exemple 7.7 (Un globule rouge dans trois solutions)

Le plasma est à $0.3\,\mathrm{osmol}/\mathrm{L}$ : $\Psi_s = -0.74\,\mathrm{MPa}$ des deux côtés, pas de flux net. Dans l’eau pure ( $\Psi = 0$ ), la cellule, à $-0.74\,\mathrm{MPa}$ à l’intérieur, absorbe de l’eau jusqu’à ce que sa membrane, qui ne peut s’étirer que de quelques pour cent, se rompe. Dans du sel à $0.6\,\mathrm{osmol}/\mathrm{L}$ , elle perd de l’eau jusqu’à ce que son intérieur soit aussi concentré, à la moitié de son volume. Une cellule végétale dans l’eau pure n’éclate pas : à mesure que l’eau entre, la paroi est tendue et $\Psi_p$ monte jusqu’à ce que $\Psi_p = -\Psi_s$ , le potentiel hydrique intérieur est nul, et le flux cesse, la cellule restant turgescente à $0.74\,\mathrm{MPa}$ .

Lire dans le chapitre →

Exemples

Termes liés