L'acqua e l'organismo

Il movimento osmotico dell'acqua attraverso una membrana cellulare selettivamente permeabile pone ai sistemi viventi alcuni problemi cruciali. Questi problemi variano a seconda che la cellula, o l'organismo, sia ipotonica, isotonica o ipertonica rispetto all' ambiente che la circonda. I liquidi corporei di molti pesci di mare, per esempio, sono ipotonici rispetto all' acqua salata circostante; perciò l'acqua tende a uscire per osmosi dal loro corpo. Una serie di artifici, tuttavia, permette a questi pesci di bere acqua di mare e poi di espellere i soluti in eccesso mantenendo le concentrazioni interne dei soluti ai livelli appropriati. Gli organismi unicellulari che vivono in acqua salata, invece, sono solitamente isotonici rispetto all' ambiente in cui vivono e in questo modo risolvono il problema. Anche le cellule della maggior parte degli invertebrati marini sono isotoniche rispetto all'acqua di mare; analogamente, le cellule degli animali superiori sono isotoniche rispetto al sangue e alla linfa che costituiscono il mezzo acquoso nel quale vivono. Molti tipi di cellule vivono invece in un ambiente ipotonico. In tutti gli organismi unicellulari che vivono in acqua dolce, come Paramecium, l'interno della cellula è ipertonico rispetto all' acqua circostante; di conseguenza l'acqua tende a entrare nella cellula per osmosi. Se troppa acqua entrasse nella cellula, diluirebbe il contenuto cellulare al punto da interferire con le sue funzioni e potrebbe, alla fine, provocare la rottura della membrana cellulare. Ciò viene impedito da un organulo specializzato, il vacuolo contrattile, che raccoglie l'acqua dalle varie regioni della cellula e la pompa fuori mediante contrazioni ritmiche.