Osmoza je proces, pri katerem tekočina prehaja skozi polprepustno membrano in se premika iz območja, v katerem je topljenec, kot je sol, prisoten v nizkih koncentracijah v območje, kjer je topljenec prisoten v visokih koncentracijah. Končni rezultat osmoze, razen zunanjih dejavnikov, bodo enake količine tekočine na obeh straneh pregrade, kar bo ustvarilo stanje, ki je znano kot “izotonično”. Tekočina, ki se najpogosteje uporablja pri demonstracijah osmoze, je voda, osmoza z najrazličnejšimi tekočimi raztopinami pa je ključna za vsak živi organizem na Zemlji, od ljudi do rastlin.
Obstaja nekaj ključnih izrazov, povezanih z osmozo, ki jih je morda koristno vedeti, ko razmišljamo o delovanju osmoze. Tekočina, ki prehaja skozi membrano, je znana kot topilo, medtem ko je raztopljena snov v tekočini topljenec. Topilo in raztopljena raztopina skupaj tvorita raztopino. Kadar ima raztopina nizke ravni topljenca, se šteje za hipotonično, medtem ko raztopine z visoko vsebnostjo topljenca imenujemo hipertonične.
V klasičnem primeru osmoze rastline uporabljajo osmozo za absorpcijo vode in hranil iz tal. Raztopina v koreninah rastlin je hipertonična, črpa vodo iz okoliških hipotoničnih tal. Korenine so zasnovane kot selektivno prepustne membrane, ki ne prepuščajo le vode, temveč tudi nekatere uporabne raztopine, kot so minerali, ki jih rastlina potrebuje za preživetje. Osmoza ima tudi ključno vlogo v rastlinskih in živalskih celicah, pri čemer tekočine tečejo v in iz celične stene, da prinesejo hranila in odnašajo odpadke.
Tekočina pri osmozi prehaja v in iz polprepustne membrane, običajno pa je neto tok v eno ali drugo smer, odvisno od tega, katera stran membrane ima višjo koncentracijo topljencev. Proces osmoze je mogoče spremeniti z ustvarjanjem tlaka v hipertonični raztopini. Ko tlak postane tako intenziven, da topilo iz hipotonične raztopine ne more preiti skozi membrano, je znan kot osmotski tlak in bo preprečil doseganje izotoničnega stanja.
Načela, na katerih temelji osmoza, so ključna za razumevanje najrazličnejših konceptov. Na primer, včasih usodno zdravstveno stanje, znano kot zastrupitev z vodo, se pojavi, ko ljudje zelo hitro popijejo veliko količino vode, kar povzroči razredčitev vode, ki prosto teče skozi njihova telesa. Ta razredčena raztopina je sposobna potiskati skozi celične membrane, zahvaljujoč osmozi, in lahko povzroči eksplozijo celic, ko se razširijo, da sprejmejo vodo. Nasprotno, ko ljudje postanejo dehidrirani, se celice skrčijo in odmrejo, saj se tekoča voda v telesu močno koncentrira z raztopinami, zaradi česar voda odteka iz celic in poskuša doseči izotonično stanje.