Applications à la membrane biologique

La notion d'osmose est aussi particulièrement utile en physiologie et en biologie cellulaire pour expliquer les échanges chimiques au sein des organismes vivants.

• La membrane cellulaire sépare l'intérieur de la cellule, le cytoplasme, de l'extérieur de la cellule, le plasma. Ces membranes, sans être strictement hémiperméables, sont en général assez perméables à l'eau mais très peu perméables aux macromolécules et aux ions. On s'attend donc au développement de pression osmotique entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule.

  L'osmose joue donc un rôle déterminant dans les échanges d'eau entre les tissus et leur milieu .

• Dans les systèmes vivants, cytoplasme et plasma sont à peu près isotoniques, ce qui minimise la diffusion d'eau.

• La pression osmotique du plasma sanguin, due surtout aux ions chlore et sodium, est d'environ 0,310 Osm/L à 37°C . Les globules rouges sont en équilibre osmotique avec lui. (Les solutions utilisées en injection intraveineuse doivent avoir la p.o du plasma (sérum physiologique / NaCl à 9 p 1000)).

• Une cellule peut être placée dans un milieu isotonique, hypotonique ou hypertonique :

  • Un milieu isotonique est un milieu de même pression osmotique que le milieu intracellulaire (il n'y a pas de flux net d'eau à travers la membrane plasmique) ;

  • Un milieu hypotonique est un milieu dont la pression osmotique est plus faible que le pression intracellulaire (l'osmolarité totale est plus faible dans le milieu extracellulaire) ;

  • Un milieu hypertonique est un milieu dont la pression osmotique est plus forte que le pression intracellulaire  (l'osmolarité totale est plus forte dans le milieu extracellulaire);

• Dans l'organisme, l'eau se déplace d'une zone à l'autre par osmose : de l'intestin au sang, du sang au liquide interstitiel et du liquide interstitiel aux cellules.

L'osmorégulation physiologique (au niveau des reins) réduit les variations de p.o du milieu intérieur dues aux absorption ou pertes d'eau ou des sels.

Chez les végétaux l'eau vacuolaire est légèrement sous pression(turgescence) ce qui contribue au port dressé des différents organes. Or la turgescence est due à la p.o élevée du suc vacuolaire.