Bir öğrenci, patates dilimlerini farklı yoğunluktaki tuzlu su çözeltilerine koyarak ozmoz olayını gözlemlemek istemektedir. Öğrenci, üç farklı kaba aşağıdaki gibi patates dilimleri ve çözeltiler yerleştirmiştir:
- I. kap: Saf su + patates dilimi
- II. kap: $\% 0,9$ tuzlu su + patates dilimi (izotonik olduğu varsayılıyor)
- III. kap: $\% 5$ tuzlu su + patates dilimi
Belirli bir süre beklendikten sonra, patates dilimlerinin ağırlık ve sertliklerindeki değişimler gözlemleniyor. Buna göre, aşağıdaki sonuçlardan hangisi
yanlış olur?
A) I. kaptaki patates diliminin ağırlığı artar ve sertleşir.
B) II. kaptaki patates diliminin ağırlığı ve sertliğinde önemli bir değişiklik olmaz.
C) III. kaptaki patates diliminin ağırlığı azalır ve yumuşar.
D) I. kapta patates hücreleri su kaybeder.
E) III. kapta patates hücreleri su kaybeder.
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruyu çözmek için öncelikle ozmoz olayını ve patates hücrelerinin farklı yoğunluktaki çözeltilerle nasıl etkileşime girdiğini anlamamız gerekiyor. Hadi adım adım inceleyelim:
- Ozmoz Nedir?
Ozmoz, su moleküllerinin yarı geçirgen bir zar (hücre zarı gibi) aracılığıyla, su yoğunluğunun yüksek olduğu yerden (daha az çözünen madde içeren ortam) su yoğunluğunun düşük olduğu yere (daha çok çözünen madde içeren ortam) doğru net hareketidir. Amaç, her iki taraftaki çözünen madde yoğunluğunu dengelemektir.
- Patates Hücreleri ve Ozmoz:
Patates hücreleri, içinde belirli bir oranda çözünmüş madde (şeker, tuz vb.) bulunan canlı hücrelerdir. Bu hücrelerin zarı yarı geçirgendir ve suyun geçişine izin verir. Patates dilimini farklı çözeltilere koyduğumuzda, hücre içindeki ve dışındaki su yoğunlukları arasındaki farka göre su hareketi gerçekleşir.
- I. Kap: Saf su + patates dilimi
- Saf su, çözünmüş madde içermez (veya çok az içerir), bu yüzden su yoğunluğu çok yüksektir.
- Patates hücrelerinin içi ise belirli oranda çözünmüş madde içerir, bu da su yoğunluğunun saf sudan daha düşük olduğu anlamına gelir.
- Bu durumda, su molekülleri yoğunluk farkından dolayı saf sudan patates hücrelerinin içine doğru hareket edecektir (ozmoz).
- Sonuç: Patates hücreleri su alarak şişer. Bu da dilimin ağırlığının artmasına ve sertleşmesine neden olur (turgor durumu).
- A seçeneği: "I. kaptaki patates diliminin ağırlığı artar ve sertleşir." Bu ifade doğru bir gözlemdir.
- D seçeneği: "I. kapta patates hücreleri su kaybeder." Bu ifade yanlıştır, çünkü patates hücreleri su kazanır.
- II. Kap: $\%0,9$ tuzlu su + patates dilimi (izotonik olduğu varsayılıyor)
- İzotonik çözelti, hücrenin içindeki çözünmüş madde yoğunluğu ile aynı yoğunluktaki çözeltidir. Yani, patates hücrelerinin içindeki su yoğunluğu ile dışarıdaki çözeltinin su yoğunluğu birbirine eşittir.
- Bu durumda, su molekülleri hem hücre içine hem de hücre dışına eşit hızda hareket eder. Net bir su hareketi olmaz.
- Sonuç: Patates diliminin ağırlığında ve sertliğinde önemli bir değişiklik olmaz.
- B seçeneği: "II. kaptaki patates diliminin ağırlığı ve sertliğinde önemli bir değişiklik olmaz." Bu ifade doğru bir gözlemdir.
- III. Kap: $\%5$ tuzlu su + patates dilimi
- $\%5$ tuzlu su çözeltisi, patates hücrelerinin içindeki çözünmüş madde yoğunluğundan daha yüksek bir yoğunluğa sahiptir (hipertonik çözelti). Bu da dışarıdaki su yoğunluğunun hücre içindeki su yoğunluğundan daha düşük olduğu anlamına gelir.
- Bu durumda, su molekülleri yoğunluk farkından dolayı patates hücrelerinin içinden tuzlu suya doğru hareket edecektir (ozmoz).
- Sonuç: Patates hücreleri su kaybederek büzülür. Bu da dilimin ağırlığının azalmasına ve yumuşamasına neden olur (plazmoliz durumu).
- C seçeneği: "III. kaptaki patates diliminin ağırlığı azalır ve yumuşar." Bu ifade doğru bir gözlemdir.
- E seçeneği: "III. kapta patates hücreleri su kaybeder." Bu ifade doğru bir gözlemdir.
- Yanlış İfadeyi Bulma:
Yukarıdaki analizlerimize göre, I. kapta patates hücreleri su kaybeder ifadesi (D seçeneği) yanlıştır. Tam tersine, saf su ortamında patates hücreleri su kazanır.
Cevap D seçeneğidir.
