Kann jemand diese Abbildungen bitte ausführlich beschreiben bzw. erklären?

Hallo,

ich versuche es. Abbildung 1 veranschaulicht Diffusion und Osmose. Diffusion beschreibt den Ausgleich von Konzentrationsunterschieden in Lösungen durch die Brown‘sche Molekularbewegung. Der gelöste Stoff diffundiert also vom Ort der hohen zum Ort der niederen Konzentration. Die Energie stammt dabei aus dem Konzentrationsgefälle. Osmose beschreibt die Diffusion des Lösemittels durch eine selektivpermeable Membran. In Abbildung 1 siehst du Blutkapillare, in denen sich Sauerstoffmoleküle befinden. Sie werden über eine extrazelluläre Matrix mit Gewebsflüssigkeit durch Diffusion und Osmose passiv in die Zelle transportiert. Das ist ein lebensnotwendiger Vorgang. Die Sauerstoffmoleküle sind an den roten Blutkörperchen (Erythrozyten) gebunden und können so über den Blutkreislauf in den gesamten Körper transportiert werden. Innerhalb der Blutkapillare ist die Konzentration an Sauerstoffmolekülen dementsprechend hoch. In der extrazellulären Matrix mit Gewebsflüssigkeit ist sie geringer. Über passiven Stofftransport diffundieren die Sauerstoffmoleküle also durch die Membran der Kapillare in die extrazelluläre Matrix. Der Konzentrationsunterschied beider Medien ist ausgeglichen. Die Konzentration ist in der extrazellulären Matrix nun wieder höher als in der Zelle, weshalb die O2-Moleküle dem Konzentrationsgefälle folgen und durch die Zellmembran in die Zelle diffundieren. Die Zelle ist nun mit lebensnotwendigen Sauerstoff versorgt, welcher bspw. bei der Zellatmung verbraucht wird.
Dadurch nimmt allerdings die Konzentration in der extrazellulären Matrix ab, weshalb wieder Sauerstoffmoleküle nachströmen, um das Gefälle auszugleichen. Die Konzentration in der extrazellulären Matrix ist höher als in der Zelle, weshalb die O2-Moleküle in die Zelle diffundieren. Das ganze wiederholt sich immer wieder…
Das erklärt die 1. Abbildung.

Die 2. Abbildung zeigt rote Blutzellen in unterschiedlichen Medien. In der Mitte siehst du eine rote Blutzelle in einer isotonischen Umgebung. Das bedeutet, dass die Konzentration außerhalb und innerhalb der Zelle gleich ist. Die Blutzelle sieht dementsprechend „normal“ aus.

Links davon siehst du eine rote Blutzelle in einer hypertonischen Umgebung. Das bedeutet, dass die Konzentration an gelösten Stoffen außerhalb der Zelle höher ist als innen. Der osmotische Druck ist höher. Die Membran der Zelle ist selektivpermeabel. Das bedeutet, dass nur bestimmte Moleküle die Membran durchdringen können. Um also einen „Ausgleich“ zu schaffen, verliert die Zelle Wasser, sodass innerhalb der Zelle und außerhalb eine gleich hohe Konzentration an gelösten Stoffen vorhanden ist. Das zeigt auch der dickere Pfeil in deiner Darstellung. Dadurch schrumpft die Blutzelle und zieht sich zusammen.

Rechts siehst du eine rote Blutzelle in einer hypotonischen Umgebung. Hierbei ist der Konzentartionsunterschied umgekehrt. Die Zellumgebung ist verdünnter als innen. Die Konzentration an gelösten Stoffen ist außerhalb der Zelle also geringer. Das führt dazu, dass zusätzliches Wasser in die Zelle diffundiert, um den Unterschied auszugleichen. Das siehst du an dem dickeren Pfeil in deiner rechten Darstellung. Infolge schwillt die Blutzelle an, was sogar zum „Platzen“ der Zellen, wie oben dargestellt, führen kann. Das bezeichnet man dann als Plasmolyse.