Войти
Влияние различных растворов на эритроциты 
Микрофотографии осмотического давления на эритроциты Тоничность - это мера эффективного градиента осмотического давления ; водный потенциал двух растворов, разделенных полупроницаемой клеточной мембраной. Другими словами, тоничность - это относительная концентрация растворенных веществ, растворенных в растворе, которые определяют направление и степень диффузии. Он обычно используется при описании реакции ячеек, погруженных во внешний раствор.
В отличие от осмотического давления, на тоничность влияют только растворенные вещества, которые не могут пересекать мембрану, поскольку только они оказывают эффективное осмотическое давление. Растворенные вещества, способные свободно проходить через мембрану, не влияют на тоничность, потому что они всегда будут уравновешиваться с равными концентрациями на обеих сторонах мембраны без общего движения растворителя. Это также фактор, влияющий на впитывание.
Существует три классификации тоничности одного раствора по сравнению с другим: гипертонический, гипотонический и изотонический.
A эритроцит в гипертоническом растворе, вызывающий выход воды из клетки. Гипертоник. раствор имеет большую концентрацию растворенных веществ, чем другой раствор. В биологии тоничность раствора обычно относится к его концентрации растворенного вещества относительно концентрации другого раствора на противоположной стороне клеточной мембраны ; раствор вне клетки называется гипертоническим, если он имеет большую концентрацию растворенных веществ, чем цитозоль внутри клетки. Когда клетка погружается в гипертонический раствор, осмотическое давление имеет тенденцию заставлять воду вытекать из клетки, чтобы уравновесить концентрации растворенных веществ по обе стороны от клеточной мембраны. Цитозоль, наоборот, классифицируется как гипотонический, противоположный внешнему раствору.
Когда клетки растений находятся в гипертоническом растворе, гибкая клеточная мембрана отрывается от жесткой клеточной стенки, но остается прикрепленной к клеточной стенке в точках, называемых плазмодесмами. Клетки часто приобретают вид подушечки для иголок, а плазмодесмы почти перестают функционировать, потому что они сужаются, состояние, известное как плазмолиз. В отношении растительных клеток термины изотонический, гипотонический и гипертонический не могут строго использоваться точно, потому что давление, оказываемое клеточной стенкой, значительно влияет на точку осмотического равновесия.
Некоторые организмы разработали сложные методы обхода гипертонуса. Например, соленая вода является гипертонической для рыб, которые в ней живут. Поскольку рыбам требуется большая площадь поверхности в их жабрах, контактирующих с морской водой для газообмена, они осмотически теряют воду в море из жаберных клеток. Они реагируют на потерю, выпивая большое количество соленой воды и активно выделяя избыток соли. Этот процесс называется осморегуляция.
A эритроцит в гипотоническом растворе, заставляющий воду перемещаться в клетку. Гипотонический раствор имеет более низкую концентрацию растворенных веществ, чем другой раствор. В биологии раствор вне клетки называется гипотоническим, если он имеет более низкую концентрацию растворенных веществ по сравнению с цитозолем. Из-за осмотического давления вода диффундирует в клетку, и клетка часто кажется набухшей или раздутой. Для клеток без клеточной стенки, таких как клетки животных, если градиент достаточно велик, поглощение избыточной воды может создавать давление, достаточное для того, чтобы вызвать цитолиз или разрыв клетки. Когда растительные клетки находятся в гипотоническом растворе, центральная вакуоль принимает дополнительную воду и прижимает клеточную мембрану к клеточной стенке. Из-за жесткости клеточной стенки она отталкивается, предотвращая разрыв клетки. Это называется тургорное давление.
Изображение эритроцита в изотоническом растворе. Раствор изотоничен, если его эффективная осмолевая концентрация такое же, как и у другого решения. В биологии растворы по обе стороны от клеточной мембраны изотоничны, если концентрация растворенных веществ вне клетки равна концентрации растворенных веществ внутри клетки. В этом случае клетка не набухает и не сжимается, потому что нет градиента концентрации, вызывающего диффузию большого количества воды через клеточную мембрану. Молекулы воды свободно диффундируют через плазматическую мембрану в обоих направлениях, и поскольку скорость диффузии воды одинакова в каждом направлении, клетка не будет ни набирать, ни терять воду.
Изоосмолярный раствор может быть гипотоническим, если растворенное вещество способно проникать через клеточную мембрану. Например, изоосмолярный раствор мочевины является гипотоническим для красных кровяных телец, вызывая их лизис. Это происходит из-за того, что мочевина попадает в клетку вниз по градиенту концентрации, а затем вода. Осмолярность физиологического раствора, 9 граммов NaCl, растворенных в воде, до общего объема в один литр, является близким приближением к осмолярности NaCl в крови (около 290 мОсм /L ). Таким образом, физиологический раствор почти изотоничен плазме крови. Ни натрия, ни хлорид-ионы не могут свободно проходить через плазматическую мембрану, в отличие от мочевины.
