Kas yra hipertoninis tirpalas?
Į hipertoninį tirpalą patalpinti raudonieji kraujo kūneliai krenuojasi (susitraukia).
Mokslo nuotraukų biblioteka-STEVE GSCHMEISSNER./Getty Images
Hipertonija reiškia a sprendimas su aukštesniu osmoso slėgis nei kitas sprendimas. Kitaip tariant, hipertoninis tirpalas yra toks, kuriame yra didesnė tirpių dalelių koncentracija arba skaičius už membranos ribų, nei yra jos viduje.
Pagrindiniai dalykai: hipertoninis apibrėžimas
- Hipertoninis tirpalas yra tas, kurio tirpios medžiagos koncentracija yra didesnė nei kito tirpalo.
- Hipertoninio tirpalo pavyzdys yra raudonųjų kraujo kūnelių vidus, palyginti su tirpios medžiagos koncentracija gėlame vandenyje.
- Kai du tirpalai liečiasi, tirpalas arba tirpiklis juda tol, kol tirpalai pasiekia pusiausvyrą ir tampa izotoniški vienas kito atžvilgiu.
Hipertonijos pavyzdys
raudonieji kraujo kūneliai yra klasikinis pavyzdys, naudojamas toniškumui paaiškinti. Kai druskų (jonų) koncentracija kraujo ląstelės viduje yra tokia pati, kaip ir už jos ribų, tirpalas yra izotoninis ląstelių atžvilgiu, jos įgauna normalią formą ir dydį.
Jei ląstelės išorėje yra mažiau tirpių medžiagų nei jos viduje, pavyzdžiui, jei raudonųjų kraujo kūnelių būtų įdėta į gėlą vandenį, tirpalas (vanduo) yra hipotoninis raudonųjų kraujo kūnelių vidaus atžvilgiu. Ląstelės išsipučia ir gali sprogti, kai vanduo veržiasi į ląstelę, kad būtų vienoda vidinių ir išorinių tirpalų koncentracija. Beje, kadangi hipotoniniai tirpalai gali sukelti ląstelių sprogimą, tai yra viena iš priežasčių, kodėl žmogus labiau linkęs nuskęsti gėlame vandenyje nei sūriame vandenyje. Taip pat problema, jei geriate per daug vandens.
Jei ląstelės išorėje yra didesnė tirpių medžiagų koncentracija nei jos viduje, pavyzdžiui, jei raudonuosius kraujo kūnelius įdėsite į koncentruotą druskos tirpalą, tada druskos tirpalas yra hipertoninis ląstelių viduje. Raudonieji kraujo kūneliai patiria sukūrimas , o tai reiškia, kad jie traukiasi ir susitraukia vandeniui paliekant ląsteles, kol ištirpusių medžiagų koncentracija raudonųjų kraujo kūnelių viduje ir išorėje pasidaro vienoda.
Hipertoninių tirpalų naudojimas
Manipuliavimas sprendimo toniškumu turi praktinių pritaikymų. Pavyzdžiui, atvirkštinis osmosas gali būti naudojamas tirpalams valyti ir jūros vandeniui gėlinti.
Hipertoniniai tirpalai padeda išsaugoti maistą. Pavyzdžiui, maisto pakavimas į druską arba marinuojant jį hipertoniniame cukraus ar druskos tirpale susidaro hipertoninė aplinka, kuri arba naikina mikrobus, arba bent jau riboja jų gebėjimą daugintis.
Hipertoniniai tirpalai taip pat dehidratuoja maistą ir kitas medžiagas, nes vanduo palieka ląsteles arba praeina pro membraną, bandydamas nustatyti pusiausvyrą.
Kodėl mokiniai susipainioja
Sąvokos „hipertonija“ ir „hipotonija“ dažnai klaidina mokinius, nes jie nepaiso atskaitos sistemos. Pavyzdžiui, jei įdėsite langelį į a druskos tirpalas , druskos tirpalas yra labiau hipertoniškas (labiau koncentruotas) nei ląstelės plazma. Tačiau, jei pažvelgsite į situaciją iš ląstelės vidaus, galite manyti, kad plazma yra hipotoninė sūraus vandens atžvilgiu.
Be to, kartais reikia atsižvelgti į keletą tirpių medžiagų tipų. Jei turite pusiau pralaidžią membraną su 2 moliais Na+jonų ir 2 molius Cl-jonų vienoje pusėje ir 2 molius K+ jonų ir 2 molius Cl-kitoje pusėje, toniškumo nustatymas gali būti painus. Kiekviena pertvaros pusė yra izotoninė kitos atžvilgiu, jei manote, kad kiekvienoje pusėje yra 4 moliai jonų. Tačiau pusė su natrio jonais yra hipertoninė tokio tipo jonų atžvilgiu (kita pusė yra hipotoninė natrio jonų atžvilgiu). Pusė su kalio jonai yra hipertoniniai kalio atžvilgiu (o natrio chlorido tirpalas yra hipotoninis kalio atžvilgiu). Kaip manote, ar jonai judės per membraną? Ar bus koks judėjimas?
Tikėtumėtės, kad natrio ir kalio jonai kirs membraną tol, kol bus pasiekta pusiausvyra, abiejose pertvaros pusėse būtų 1 molis natrio jonų, 1 molis kalio jonų ir 2 moliai chloro jonų. Supratau?
Vandens judėjimas hipertoniniuose tirpaluose
Vanduo juda per a pusiau pralaidus membrana. Atminkite, kad vanduo juda, kad išlygintų tirpių dalelių koncentraciją. Jei tirpalai abiejose membranos pusėse yra izotoniniai, vanduo laisvai juda pirmyn ir atgal. Vanduo juda iš hipotoninės (mažiau koncentruotos) membranos pusės į hipertoninę (mažiau koncentruotą). Srauto kryptis tęsiasi tol, kol tirpalai tampa izotoniniai.
Šaltiniai
- Sperelakis, Nikolajus (2011). Ląstelių fiziologijos šaltinių knyga: Membranos biofizikos pagrindai . Akademinė spauda. ISBN 978-0-12-387738-3.
- Widmaier, Ericas P.; Hershel Raff; Kevinas T. Strangas (2008). Vanderio žmogaus fiziologija (11 leidimas). McGraw-Hillas. ISBN 978-0-07-304962-5.