Hypotonisk vs isotonisk: Detaljeret indsigt

Denne artikel vil fremhæve detaljerne i hypotoniske vs isotoniske løsninger ved at beskrive en opløsnings evne til at flytte vand ind eller ud af en bestemt celle. 

Evnen forbundet med en ekstracellulær opløsning til at få vandet til enten at bevæge sig ind eller bevæge sig ud af en bestemt celle gennem osmoseprocessen betegnes som tonicitet. Hypotonisk, hypertonisk og isotonisk er de tre forskellige udtryk, der bruges til at beskrive processen med tonicitet. 

Hypotoniske vs isotoniske løsninger

Faktorer isotonisk hypotonisk 
Definition Løsninger med generelt lige osmotiske tryk. Løsninger med generelt lavere osmotisk tryk. 
Koncentration af opløst stof Mængden af ​​opløst stof eller koncentrationen er den samme i isotoniske opløsninger. Mængden af ​​opløst stof eller koncentrationen er lav i hypotoniske opløsninger. 
Effekt på celler Disse løsninger har ingen særlige virkninger på celler på grund af deres lighed i opløsninger, massen og størrelsen forbliver den samme. Disse løsninger vil føre til opsvulmning af celler, indtil turgortrykket forhindrer enhver tilstrømning.
Vandbevægelse Vandmolekyler vil være i ligevægt. Vandmolekylerne ville bevæge sig inde i cellen. 

Vigtige udtryk for at forstå hypotoniske og isotoniske løsninger 

Løsning

En opløsning betegnes som den homogene blanding af enten to komponenter eller mere end to komponenter. Det har to bestanddele, et opløst stof og et opløsningsmiddel. Det opløste stof opløses i opløsningsmidlet for at danne opløsningen. 

Koncentration

Koncentrationen af ​​en opløsning bestemmes ved at vurdere mængden af ​​opløst stof i opløsningen pr. volumenhed. 

osmose

Processen med bevægelse af vandmolekyler gennem en semipermeabel membran fra et område med lavere opløst stofkoncentration til et område med højere opløst stofkoncentration. 

Osmotisk tryk

Det tryk, der kræves for at forhindre den indadgående strøm af de opløste stoffer hen over den semipermeable membran, betegnes som det osmotiske tryk. 

Isotoniske løsninger 

Opløsningen med samme mængde osmotisk tryk er defineret til at være isotonisk, hvilket skyldes den samme koncentration af opløste stoffer blandt opløsningerne. De isotoniske opløsninger er blevet identificeret til at have en lige stor mængde opløste stoffer pr. volumenenhed i opløsningerne med lige store mængder vand. Ved adskillelse af de isotoniske opløsninger gennem semipermeable membraner identificeres den samlede bevægelse af de opløste stoffer til at være nul, da der ikke er nogen form for koncentrationsgradient.

Fri bevægelse af vandmolekylerne ind og ud af cellerne kan ses, men hastigheden af ​​bevægelsen forbliver den samme i begge retninger. Når en celle placeres i en isotonisk opløsning, kan der således ikke være nogen ændring i den normale tilstand af den observerede celle. Formen af ​​cellerne forbliver den samme uden hverken hævelse eller krympning. Med hensyn til det osmotiske tryk har de isotoniske opløsninger det samme tryk, og derfor kan ingen bevægelse af opløste stoffer eller vandet ses. 

Kun få eksempler på de isotoniske løsninger med hensyn til dyreceller er saltvand (0.98%) eller 5% dextrose i vand.

hypotonisk vs isotonisk
Isotoniske løsninger fra Wikimedia

Hypotoniske løsninger 

De opløsninger, der er identificeret til at have et lavere osmotisk tryk, betegnes som de hypotoniske opløsninger. Det lavere osmotiske tryk er resultatet af den lavere koncentration af de opløste stoffer i opløsningerne. Når en celle placeres i en hypotonisk opløsning, er mængden af ​​vand til stede i cellen mindre end vandkoncentrationen i opløsningen. Dette skyldes, at koncentrationen af ​​de opløste stoffer er lavere end vandets volumen. Dette får vand til at bevæge sig ind i cellerne og får det til at svulme op. Dette kan føre til en stigning i det samlede indre tryk og få det til at briste.

Hos planter har de hypotoniske opløsninger evnen til at forårsage "turgisitet" i planteceller. Når vandet kommer ind i planternes celler, svulmer de op. Dette forårsager cellemembran for at skubbe mere mod cellevæggen af planterne. Cellevæggen, som kun er til stede i plantecellerne, har evnen til at undgå yderligere sprængning af cellerne. Hele denne proces betegnes som turgiditet, og den opsvulmede celle betegnes som "turgid celle". 

hypotonisk vs isotonisk
Hypotonisk løsning fra Wikimedia

Hyponatriæmi (overdosis vand)

En sjældent forekommende konsekvens forårsaget på grund af hypotonicitet er "vandoverdosis", hvor folk har en tendens til at indtage mere end nødvendigt vand, som cellerne i vores krop kan udholde eller nyrerne kan behandle. Dette fører til skabelsen af ​​en ubalance i kroppen. Den overskydende indtagelse af vand gør, at saltopløsningen på ydersiden af ​​blodet bliver ekstremt fortyndet, hvorved vandet trænger ind i blodcellerne og fører til, at de hæver. Symptomerne på en sådan tilstand kan identificeres som ekstrem udmattelse og hedeslag

Få mere at vide om: Hvad sker der med en celle i en hypotonisk løsning: Detaljeret indsigt

Tonicitet i levende systemer 

Med hensyn til levende celler, når de placeres i en isotonisk opløsning, er der ingen nettobevægelse i vand set og derfor ingen ændring i størrelsen af ​​celler, hvorimod vand i den hypotoniske opløsning ville trænge ind i cellerne for at få dem til at svulme op. Som et eksempel for røde blodlegemer, er de isotoniske forhold identificeret som ideelle. At vores krop er i stand til at regulere det homøostatiske miljø hjælper med at holde sådanne nødvendige forhold ideelle. Hvis de røde blodlegemer placeres i de hypotoniske opløsninger, vil det oppuste og kan få det til at eksplodere.

En anden eksempel vedrørende anlægget celler, er det blevet identificeret, at de hypotoniske (ekstracellulære) opløsninger er ideelle. Plasmamembranen i planternes celler har kun evnen til at udvide sig indtil en vis maksimal grænse, ud over hvilken den ikke vil udvide sig og ikke tillade cellen at sprænge eller lysere yderligere. Cytoplasmaet i cellerne er identificeret til at være hypertonisk i naturen, hvilket ville tillade vandet at trænge ind i cellen, indtil det indre tryk, som betegnes som turgortrykket, virker på at forhindre yderligere tilstrømning i cellen. 

hypotonisk vs isotonisk
Tonicitet fra Wikimedia

Ligheder mellem hypotoniske og isotoniske løsninger

Med hensyn til ligheden mellem de hypotoniske og de isotoniske opløsninger kan det identificeres, at begge løsninger ikke er nyttige til at konservere nogen form for mad og ikke kan bruges som fødevarekonserveringsmidler.

Læs også: