Της υποτονικής έναντι της υπερτονικής

υποτονική έναντι υπερτονίας

Η διάχυση μορίων νερού από το αραιό διάλυμα σε ένα συμπυκνωμένο διάλυμα μέσω μιας ημιδιαπερατής μεμβράνης ονομάζεται «όσμωση». Η ημιδιαπερατή μεμβράνη επιτρέπει μόνο το σωματίδιο του διαλύτη να μετακινηθεί σε αυτό και δεν επιτρέπει στα σωματίδια διαλυμένης ουσίας να κινούνται μέσω της μεμβράνης. Η βαθμίδα συγκέντρωσης διαλύτη στις δύο λύσεις είναι η κινητήρια δύναμη αυτής της διαδικασίας. Εδώ, το λιγότερο συγκεντρωμένο διάλυμα είναι γνωστό ως το υποτονικό διάλυμα ενώ το πιο συμπυκνωμένο διάλυμα είναι γνωστό ως υπερτονικό διάλυμα. Η καθαρή μετακίνηση διαλύτη από υποτονικό διαλύτη σε υπερτονικό διαλύτη λαμβάνει χώρα λόγω της άνισης οσμωτικής πίεσης. Η πίεση που απαιτείται για να διατηρηθεί η ισορροπία χωρίς καθόλου κίνηση του διαλύτη κατά μήκος της ημιδιαπερατής μεμβράνης ορίζεται ως η «οσμωτική πίεση». Η τοικότητα είναι ένα μέτρο της κλίσης της οσμωτικής πίεσης και χρησιμοποιείται για να περιγράψει πότε ένα κύτταρο βυθίζεται σε ένα εξωτερικό διάλυμα, το οποίο μπορεί να είναι είτε υποτονικό είτε υπερτονικό ή ισοτονικό.

Υποτονικό διάλυμα

Τα υποτονικά διαλύματα έχουν λιγότερη συγκέντρωση διαλυτής ουσίας από αυτή του εσωτερικού κυττάρου. Ως εκ τούτου η οσμωτική πίεση αυτού του διαλύματος είναι πολύ χαμηλή σε σύγκριση με άλλες λύσεις. Όταν ένα κύτταρο με ένα κυτταρόπλασμα βυθίζεται σε ένα υποτονικό διάλυμα, μόρια νερού κινούνται μέσα στο κύτταρο από το διάλυμα λόγω του οσμωτικού δυναμικού. Η συνεχής διάχυση μορίων νερού στο κύτταρο θα προκαλούσε πρήξιμο των κυττάρων. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε κυτταρόλυση του κυττάρου (ρήξη). Στα φυτικά κύτταρα, τα κύτταρα δεν διαρρηγνύονται πάντα λόγω του πυκνού κυτταρικού τους τοιχώματος.

Υπερτονικό διάλυμα

Τα υπερτονικά διαλύματα έχουν υψηλές συγκεντρώσεις διαλυμένων ουσιών από αυτές του εσωτερικού κυττάρου. Όταν ένα κύτταρο βυθίζεται σε μια υπερτονική λύση, τα μόρια νερού μέσα στο κύτταρο θα κινούνται έξω από το διάλυμα και το κύτταρο θα παραμορφώνεται και θα ρυπαίνεται. Αυτή η επίδραση ονομάζεται "crenation" του κυττάρου. Στα φυτικά κύτταρα, η εύκαμπτη μεμβράνη πλάσματος απομακρύνεται από το άκαμπτο τοίχωμα του κυττάρου, αλλά παραμένει ενωμένη στο κυτταρικό τοίχωμα σε ορισμένα σημεία λόγω της επίδρασης της κάθαρσης και τελικά οδηγεί στην κατάσταση που ονομάζεται «πλασμόλυση».

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ υποτονικών και υπερτονικών λύσεων;

• Η συγκέντρωση διαλύματος (νερού) είναι υψηλή σε υποτονικά διαλύματα ενώ η συγκέντρωση διαλύματος είναι χαμηλή σε υπερτονικά διαλύματα.

• Η συγκέντρωση διαλύματος υπερτονίου είναι υψηλή, ενώ η ποσότητα του υποτονικού διαλύματος είναι χαμηλή.

• Μόρια νερού μετακινούνται στο κύτταρο όταν το κύτταρο λούζεται σε υποτονική λύση. Αντίθετα, τα μόρια του νερού εξέρχονται από το κύτταρο (νερό μέσα στο ίδιο το κύτταρο) όταν λούζεται σε μια υπερτονική λύση.

• Όταν ένα κύτταρο με ένα κυτταρόπλασμα βυθίζεται σε μια υποτονική λύση, λαμβάνει χώρα ενδοσμώωση. Από την άλλη πλευρά, ένα κύτταρο βυθισμένο σε μια υπερτονική λύση, λαμβάνει χώρα εξώωση.

• Η υπερτονική λύση προκαλεί τη συρρίκνωση του κυττάρου ενώ η υποτονική λύση προκαλεί τη διόγκωση του κυττάρου.

• Η κυτταρόλυση μπορεί να εμφανιστεί στα κύτταρα λόγω υποτονικών διαλυμάτων ενώ η πλασμολυσία μπορεί να εμφανιστεί στα φυτικά κύτταρα λόγω υπερτονικών διαλυμάτων.

• Για την αφυδάτωση, μπορούν να χρησιμοποιηθούν υποτονικά διαλύματα, ενώ μπορούν να χρησιμοποιηθούν υπερτονικά διαλύματα για αιμορραγία.