Kas ir hipertonisks risinājums?
Sarkanās asins šūnas tiek ģenerētas (saruktas), ja tās ievieto hipertoniskā šķīdumā.
Zinātnes fotoattēlu bibliotēka – STEVE GSCHMEISSNER./Getty Images
Hipertonisks attiecas uz a risinājums ar augstāku osmotiskais spiediens nekā cits risinājums. Citiem vārdiem sakot, hipertonisks šķīdums ir tāds, kurā ārpus membrānas ir lielāka izšķīdušo daļiņu koncentrācija vai skaits, nekā tās iekšpusē.
Galvenās iezīmes: hipertoniskā definīcija
- Hipertonisks šķīdums ir tāds, kuram ir augstāka izšķīdušās vielas koncentrācija nekā citam šķīdumam.
- Hipertoniskā šķīduma piemērs ir sarkano asins šūnu iekšpuse salīdzinājumā ar izšķīdušās vielas koncentrāciju saldūdenī.
- Kad divi šķīdumi saskaras, šķīdinātājs vai šķīdinātājs pārvietojas, līdz šķīdumi sasniedz līdzsvaru un kļūst izotoniski viens pret otru.
Hipertonisks piemērs
Sarkanās asins šūnas ir klasiskais piemērs, ko izmanto, lai izskaidrotu tonitāti. Ja sāļu (jonu) koncentrācija asins šūnā ir tāda pati kā ārpus tās, šķīdums ir izotonisks attiecībā pret šūnām, un tās iegūst savu parasto formu un izmēru.
Ja ārpus šūnas ir mazāk izšķīdušo vielu nekā tās iekšpusē, kā tas notiktu, ja sarkanās asins šūnas tiktu ievietotas saldūdenī, šķīdums (ūdens) ir hipotonisks attiecībā pret sarkano asins šūnu iekšpusi. Šūnas uzbriest un var uzsprāgt, ūdenim ieplūstot šūnā, lai mēģinātu padarīt vienādu iekšējo un ārējo šķīdumu koncentrāciju. Starp citu, tā kā hipotoniski šķīdumi var izraisīt šūnu pārsprāgšanu, tas ir viens no iemesliem, kāpēc cilvēks, visticamāk, noslīcināt saldūdenī nekā sālsūdenī. Tā ir arī problēma, ja dzerat pārāk daudz ūdens.
Ja ārpus šūnas ir augstāka izšķīdušo vielu koncentrācija nekā tās iekšienē, piemēram, ja jūs ievietojat sarkanās asins šūnas koncentrētā sāls šķīdumā, tad sāls šķīdums ir hipertonisks attiecībā pret šūnu iekšpusi. Sarkanās asins šūnas tiek pakļautas radīšana , kas nozīmē, ka tās saraujas un saraujas, ūdenim atstājot šūnas, līdz izšķīdušo vielu koncentrācija ir vienāda gan sarkano asins šūnu iekšpusē, gan ārpusē.
Hipertonisko risinājumu izmantošana
Manipulācijai ar risinājuma toniskumu ir praktiski pielietojumi. Piemēram, apgrieztā osmoze var izmantot šķīdumu attīrīšanai un jūras ūdens atsāļošanai.
Hipertoniskie risinājumi palīdz saglabāt pārtiku. Piemēram, pārtikas iepakošana sālī vai kodināšana hipertoniskā cukura vai sāls šķīdumā rada hipertonisku vidi, kas vai nu nogalina mikrobus, vai vismaz ierobežo to spēju vairoties.
Hipertoniskie šķīdumi arī dehidrē pārtiku un citas vielas, jo ūdens atstāj šūnas vai iet cauri membrānai, lai mēģinātu izveidot līdzsvaru.
Kāpēc studenti apjūk
Termini “hipertonisks” un “hipotonisks” bieži mulsina studentus, jo viņi neņem vērā atsauces sistēmu. Piemēram, ja ievietojat šūnu a sāls šķīdums , sāls šķīdums ir vairāk hipertonisks (vairāk koncentrēts) nekā šūnu plazma. Bet, ja skatāties uz situāciju no šūnas iekšpuses, jūs varētu uzskatīt, ka plazma ir hipotoniska attiecībā pret sālsūdeni.
Turklāt dažreiz ir jāņem vērā vairāki izšķīdušo vielu veidi. Ja jums ir puscaurlaidīga membrāna ar 2 moliem Na+jonus un 2 molus Cl-joni vienā pusē un 2 moli K+ jonu un 2 moli Cl-no otras puses, tonitātes noteikšana var būt mulsinoša. Katra nodalījuma puse ir izotoniska attiecībā pret otru, ja uzskatāt, ka katrā pusē ir 4 moli jonu. Tomēr puse ar nātrija joniem ir hipertoniska attiecībā pret šāda veida joniem (cita puse ir hipotoniska nātrija joniem). Puse ar kālijs joni ir hipertoniski attiecībā uz kāliju (un nātrija hlorīda šķīdums ir hipotonisks attiecībā uz kāliju). Kā jūs domājat, kā joni pārvietosies pa membrānu? Vai būs kāda kustība?
Tas, ko jūs varētu sagaidīt, ir tas, ka nātrija un kālija joni šķērsos membrānu, līdz tiek sasniegts līdzsvars, un abās starpsienas pusēs būtu 1 mols nātrija jonu, 1 mols kālija jonu un 2 moli hlora jonu. Sapratu?
Ūdens kustība hipertoniskajos šķīdumos
Ūdens virzās pāri a puscaurlaidīgs membrāna. Atcerieties, ka ūdens pārvietojas, lai izlīdzinātu izšķīdušo daļiņu koncentrāciju. Ja šķīdumi abās membrānas pusēs ir izotoniski, ūdens brīvi pārvietojas uz priekšu un atpakaļ. Ūdens pārvietojas no hipotoniskās (mazāk koncentrētas) membrānas puses uz hipertonisko (mazāk koncentrētu) pusi. Plūsmas virziens turpinās, līdz šķīdumi ir izotoniski.
Avoti
- Sperelakis, Nikolajs (2011). Šūnu fizioloģijas avota grāmata: Membrānas biofizikas pamati . Akadēmiskā prese. ISBN 978-0-12-387738-3.
- Vidmaiers, Ēriks P.; Hershel Raff; Kevins T. Strengs (2008). Vandera cilvēka fizioloģija (11. izdevums). Makgreva-Hils. ISBN 978-0-07-304962-5.