Лікар-цитогенетик при виготовленні метафазної пластинки обробив культуру лейкоцитів гіпотонічним (0,56%) розчином хлориду калію. Після цього відбулося набухання клітин і розрив клітинної мембрани за рахунок надходження води до клітини. Який механізм транспорту має місце в цьому випадку?

Чому це правильна відповідь

Переміщення води в клітину відбувається у відповідь на різницю осмотичного тиску між внутрішнім середовищем клітини та навколишнім розчином. Гіпотонічне середовище має нижчу концентрацію розчинених речовин, тому осмотичний тиск позаклітинної рідини є меншим, ніж внутрішньоклітинний. На мембранному рівні рух води зумовлений напівпроникністю плазматичної мембрани, яка вільно пропускає молекули води, але обмежує рух іонів. Вода переміщується за градієнтом осмотичного тиску без витрат енергії та без участі специфічних переносників. Формування потоку води всередину клітини є прямим наслідком фізичних законів осмосу, коли розчинник рухається з області меншої осмолярності до області більшої осмолярності. Цей процес призводить до збільшення об’єму клітини та підвищення внутрішньоклітинного гідростатичного тиску. Набухання клітин завершується розривом мембрани, оскільки лейкоцити не мають жорсткої клітинної стінки, здатної протидіяти зростанню внутрішнього тиску. Умови, за яких надходження води є максимальним, характеризуються відсутністю будь-яких механізмів, що обмежують осмотичний потік. Ендоосмос є різновидом осмосу, спрямованого всередину клітини, і повністю пояснює описане явище надходження води та наступного лізису клітин у гіпотонічному розчині.