La plupart des gens savent que les plantes ont besoin d'eau pour rester en vie, mais déterminer à quelle fréquence les arroser peut être délicat pour les botanistes et les amateurs de plantes. Une astuce simple consiste à marquer le calendrier lorsque vous arrosez votre plante, puis attendez qu'il commence à flétrir pour calculer le temps d'attente entre les sessions d'arrosage. Le moment idéal est juste avant que la plante ne flétrisse.

La science derrière pourquoi cela fonctionne? Membranes cellulaires et osmose.

Toutes les cellules doivent déplacer des molécules dans et hors de la cellule. Certains des mécanismes pour y parvenir nécessitent que la cellule utilise de l'énergie, comme la mise en place de pompes dans la membrane cellulaire pour transporter des molécules.

La diffusion est un moyen de déplacer gratuitement certaines molécules à travers une membrane - à partir de zones de une concentration plus élevée de solutés à une concentration inférieure - sans que la cellule ne dépense d'énergie précieuse. L'osmose ressemble beaucoup à la diffusion, mais au lieu de déplacer les molécules ou le soluté, elle déplace le solvant, qui est de l'eau pure.
Processus d'osmose

Membranes semi-perméables, comme celles que l'on trouve dans les cellules animales et végétales , séparez l'intérieur de la cellule de ce qui se trouve à l'extérieur de la cellule. Le processus d'osmose déplace les molécules d'eau à travers la membrane semi-perméable lorsqu'il existe un gradient de concentration tel qu'il existe différentes concentrations de soluté de chaque côté de la membrane biologique.

La pression osmotique déplace simplement les molécules d'eau à travers la membrane jusqu'à ce que le soluté (la molécule dissoute dans l'eau) atteigne l'équilibre. À ce stade, la quantité de soluté et de solvant (eau) est égale de chaque côté de la membrane.

Par exemple, considérons une solution d'eau salée où le sel est dissous dans l'eau à travers une membrane. S'il y a une concentration plus élevée de sel d'un côté de la membrane, l'eau se déplace du côté le moins salé à travers la membrane vers le côté le plus salé jusqu'à ce que les deux côtés de la membrane soient également salés.
Trois types d'exemples d'osmose

Le processus d'osmose peut faire rétrécir ou agrandir (ou rester les mêmes) les cellules avec le mouvement des molécules d'eau. L'osmose affecte les cellules différemment selon le type de solution en question.

Dans le cas d'une solution hypertonique, il y a plus de soluté à l'extérieur de la cellule qu'à l'intérieur de la cellule. Pour égaliser cela, les molécules d'eau quittent la cellule, se déplaçant vers le côté de la membrane avec une concentration de soluté plus élevée. Cette perte d'eau fait rétrécir la cellule.

Si la solution est une solution hypotonique, il y a plus de soluté à l'intérieur de la cellule qu'à l'extérieur de la cellule. Pour trouver l'équilibre, les molécules d'eau se déplacent dans la cellule, provoquant l'expansion de la cellule à mesure que le volume d'eau à l'intérieur de la cellule augmente.

Une solution isotonique a la même quantité de soluté des deux côtés de la membrane cellulaire, donc cela la cellule est déjà à l'équilibre. Il restera stable, sans rétrécissement ni gonflement.
Comment l'osmose affecte les cellules

Un bon modèle pour comprendre comment le processus d'osmose affecte les cellules humaines est le globule rouge. Le corps travaille dur pour maintenir des conditions isotoniques afin que vos globules rouges restent en équilibre, sans rétrécissement ni gonflement.

Dans des conditions hautement hypertoniques, les globules rouges rétrécissent, ce qui peut tuer les globules rouges. Les conditions fortement hypotoniques ne sont pas meilleures car les globules rouges peuvent gonfler jusqu'à ce qu'ils éclatent, ce qui est appelé lyse.

Dans une cellule végétale, qui a une paroi cellulaire rigide à l'extérieur de la membrane cellulaire, l'osmose attirera l'eau dans le cellule qu'à un certain point. L'usine stocke cette eau dans sa vacuole centrale. La pression interne de la plante, appelée pression de turgescence, empêche trop d'eau de pénétrer dans la cellule pour être stockée dans la vacuole. Il flétrit sans suffisamment d'arrosage car la plante perd la pression de turgescence.