Wat is die verskil tussen hipertonies, hipotonies en isotonies?

Wanneer 'n plant verlep, sak dit in en word 'n sagte gemors. Verwelking vind plaas wanneer water die selle van die plant verlaat en die interne druk daarvan versteur. Dit is 'n voorbeeld van een van die drie tipes tonisiteit. 'n Oplossing kan drie kategorieë van tonisiteit relatief tot 'n ander oplossing hê: hipertonies, hipotonies en isotonies. Saam met osmose is tonisiteit integraal vir biologiese stelsels om behoorlik te werk. Elke tipe tonisiteit beskryf hoe osmose tussen verskillende oplossings sal voorkom.

Osmose

Om tonisiteit te verstaan, is dit belangrik om eers osmose te verstaan. Die netto beweging van water oor 'n semipermeabele membraan vanaf 'n gebied met 'n laer opgeloste stofkonsentrasie na 'n area met 'n hoër opgeloste stofkonsentrasie is osmose. 'n Opgeloste stof kan enige materiaal of sel wees wat 'n oplosmiddel oplos. Saam vorm hulle 'n oplossing. In die menslike liggaam kan opgeloste stowwe suiker, ureum, kalium of 'n verskeidenheid ander materiale wees. Osmose is die primêre middel waardeur water selle binnegaan en verlaat.

Hoe en hoekom Osmose voorkom

Wanneer ons osmose bestudeer, is dit makliker om die selle as 'n fles met twee kompartemente vol water voor te stel. ’n Membraan verdeel die fles in die helfte en skei die kompartemente. As geen kompartement enige opgeloste stowwe bevat nie, sal die water vry en gelyk deur die membraan beweeg. As een fles egter 'n hoër opgeloste stofkonsentrasie as die ander het, is die kans dat die water die area met die opgeloste stowwe minder sal verlaat. Die meeste wetenskaplikes ondersteun dat die rede hiervoor is dat die opgeloste stof-molekules van die membraan af weerkaats en die watermolekules fisies wegbeweeg van die membraan.

Tonisiteit

Die vermoë van 'n oplossing om water te dwing om in of uit 'n sel te beweeg deur die proses van osmose, is die tonisiteit daarvan. 'n Sel se osmotiese konsentrasie is die totale konsentrasie van elke opgeloste stof in die sel. Die osmotiese konsentrasie van 'n sel is 'n maatstaf van die aantal osmol opgeloste stof per liter oplossing. Dit kan verskyn as osmol/L of Osm/L. Die drie kategorieë van tonisiteit beskryf die osmotiese konsentrasie van 'n sel tot die osmotiese konsentrasie van die ekstrasellulêre vloeistof rondom dit.

Hipertonies

As 'n sel 'n laer osmotiese konsentrasie het as die vloeistof rondom dit, is die vloeistof hipertonies vir die sel. Water is meer geneig om die sel te verlaat en die ekstrasellulêre vloeistof binne te gaan omdat die vloeistof 'n hoër konsentrasie van opgeloste stowwe het. Dit sal die konsentrasie aan die buitekant van die sel effens beïnvloed, wat dit meer gelyk maak aan die konsentrasie binne die sel. Sommige individue noem hipertonisiteit selkrimping, omdat die verlies aan water die sel in grootte laat krimp.

Voorbeelde van hipertonisiteit

Sonder voldoende water sal plante verlep en hul styfheid verloor. Dit is 'n voorbeeld van hipertonisiteit. Water het van binne die plantsel na die vloeistof daarbuite beweeg. Sonder die water wat teen die selwande druk, verloor die selle en die plant turgordruk. As die plant water ontvang, sal dit sy styfheid kan herwin. By mense, as rooibloedselle 'n oplossing binnegaan wat 'n hoër opgeloste stofkonsentrasie het, sal die verlies van water veroorsaak dat 'n aantal van die sel se funksies misluk.

Omseil hipertonisiteit

Sommige wesens en organismes het metodes ontwikkel om teen hipertonisiteit te beskerm of te vergoed. Soutwater is hipertonies vir die visse wat daarin woon. As gevolg hiervan verloor vis natuurlik 'n aansienlike hoeveelheid water. Dit vind plaas wanneer die visse 'n gaswisseling met die seewater uitvoer. Om vir die verlies aan water te vergoed, verbruik visse groot hoeveelhede soutwater. Hulle skei dan die oortollige sout uit. Dit is die proses van osmoregulering.

Hipotonies

As 'n sel 'n hoër osmotiese konsentrasie het as die vloeistof rondom dit, is die vloeistof hipotonies vir die sel. Op sy beurt beteken dit dat water meer geneig is om van die vloeistof na die sel te beweeg. Dit kan veroorsaak dat die sel opgeblase of turgide voorkom. Diereselle besit nie selwande nie. Sonder 'n beskermende selwand kan oortollige diffusie van water in die sel die sel laat skeur. In plante beskerm die selwand egter die sel. Dit dra by tot die turgordruk van die plant en sorg vir groter rigiditeit.

Hiponatremie

Een van die moontlike gevolge van hipotonisiteit in die menslike liggaam is hiponatremie of water oordosis. Wanneer 'n persoon 'n oormatige hoeveelheid water drink, word die uitwendige soutoplossing verdun. Om ekwivalente osmotiese konsentrasies te bereik, jaag die water dan in die bloedselle in. Simptome van hiponatremie is naarheid, hoofpyn, verwarring en moegheid. As die bloedselle van die brein opgeblaas word en skeur, kan hiponatremie moontlik dodelik wees. Hierdie toestand is meer algemeen by babas aangesien hul klein liggame nie hoë vlakke water kan hanteer nie.

Isotonies

Anders as die ander twee vorme van tonisiteit, beskryf isotonisiteit beide die sel en die ekstrasellulêre vloeistof rondom dit as gelyke osmotiese konsentrasies. As gevolg hiervan kan water vrylik tussen die sel en die vloeistof beweeg. Boonop krimp of brei die sel nie uit nie omdat die konsentrasie ekwivalent bly tussen die twee areas. Die tempo van waterdiffusie is dieselfde in enige rigting, beide in en uit die sel.

Isotonisiteit in die liggaam

Oor die algemeen is isotoniese toestande ideaal vir selle soos rooibloedselle. Hipertoniese situasies veroorsaak dat die selle krimp en hul vermoë verloor om behoorlik te funksioneer. Hipotoniese situasies veroorsaak dat die sel opblaas en skeur. Omdat dit integraal vir rooibloedselle is om hul funksie te handhaaf, het die menslike liggaam 'n aantal homeostatiese funksies wat 'n bestendige toestand van interne toestande handhaaf. Een van hierdie toestande is die tonisiteit van die ekstrasellulêre vloeistof in verhouding tot die rooibloedselle.