Osmotisk trykk og tonicitet

Hypertonisk, isotonisk og hypotonisk definisjon og eksempler

LadyofHats / Wikimedia Commons / Public Domain

Osmotisk trykk og tonicitet er ofte forvirrende for folk. Begge er vitenskapelige termer knyttet til press. Osmotisk trykk er trykket av en løsning mot en semipermeabel membran for å hindre vann i å strømme innover membranen. Tonicitet er målet for dette trykket. Hvis konsentrasjonen av oppløste stoffer på begge sider av membranen er lik, er det ingen tendens til at vann beveger seg over membranen og ikke noe osmotisk trykk. Løsningene er isotoniske i forhold til hverandre. Vanligvis er det en høyere konsentrasjon av oppløste stoffer på den ene siden av membranen enn den andre. Hvis du er uklar om osmotisk trykk og tonicitet, kan det skyldes at du er forvirret over hvordan forskjellen mellom diffusjon og osmose .

Diffusjon versus osmose

Diffusjon er bevegelsen av partikler fra et område med høyere konsentrasjon til et område med lavere konsentrasjon. Hvis du for eksempel tilsetter sukker til vann, vil sukkeret diffundere gjennom vannet til sukkerkonsentrasjonen i vannet er konstant gjennom hele løsningen. Et annet eksempel på diffusjon er hvordan duften av parfyme sprer seg gjennom et rom.

Under osmose , som med diffusjon, er det en tendens til partikler å søke den samme konsentrasjonen gjennom hele løsningen. Imidlertid kan partiklene være for store til å krysse en semipermeabel membran som skiller regioner av en løsning, slik at vann beveger seg over membranen. Hvis du har en sukkerløsning på den ene siden av en semipermeabel membran og rent vann på den andre siden av membranen, vil det alltid være trykk på vannsiden av membranen for å prøve å fortynne sukkerløsningen. Betyr dette at alt vannet vil strømme inn i sukkerløsningen? Sannsynligvis ikke, fordi væsken kan utøve trykk på membranen og utligne trykket.

For eksempel, hvis du legger en celle i ferskvann, vil vannet strømme inn i cellen og få den til å svelle. Vil alt vannet strømme inn i cellen? Nei. Enten vil cellen briste, ellers vil den svelle til et punkt hvor trykket som utøves på membranen overstiger trykket til vannet som prøver å komme inn i cellen.

Selvfølgelig, liten ioner og molekyler kan være i stand til å krysse en semipermeabel membran, så oppløste stoffer som små ioner (Na⁺Cl^-) oppfører seg omtrent som de ville gjort hvis enkel diffusjon forekom.

Hypertonisitet, isotonisitet og hypotonisitet

Toniciteten til løsninger i forhold til hverandre kan uttrykkes som hypertonisk, isotonisk eller hypotonisk. Effekten av forskjellige eksterne konsentrasjoner av oppløst stoff på røde blodlegemer fungerer som et godt eksempel for en hypertonisk, isotonisk og hypotonisk løsning.

Hypertonisk løsning eller hypertonisitet

Når det osmotiske trykket til løsningen utenfor blodcellene er høyere enn det osmotiske trykket inne i de røde blodcellene, er løsningen hypertonisk . Vannet inne i blodcellene kommer ut av cellene i et forsøk på å utjevne det osmotiske trykket, noe som får cellene til å krympe eller danne.

Isotonisk løsning eller isotonicitet

Når det osmotiske trykket utenfor de røde blodcellene er det samme som trykket inne i cellene, er løsningen isotonisk i forhold til cytoplasmaet. Dette er den vanlige tilstanden til røde blodlegemer i plasma.

Hypotonisk løsning eller hypotonisitet

Når løsningen utenfor de røde blodcellene har et lavere osmotisk trykk enn cytoplasma av røde blodceller , er løsningen hypotonisk med hensyn til cellene. Cellene tar inn vann i et forsøk på å utjevne det osmotiske trykket, noe som får dem til å svelle og potensielt sprekke.