Kluczowa różnica - izotoniczny vs hipertoniczny
Ważne jest, aby zrozumieć koncepcję Toniczności przed analizą różnicy między izotonikiem a hipertonią. Dlatego najpierw opiszmy krótko pojęcie toniczności i jego znaczenie. Toniczność to zmienność stężenia wody w dwóch roztworach podzielonych półprzepuszczalną membraną. Można to również wytłumaczyć jako względne stężenie wody w roztworach, które decydują o kierunku i wielkości dyfuzji wody, aż do osiągnięcia równych stężeń po obu stronach membrany. Identyfikując toniczność roztworów, możemy określić, w którym kierunku woda będzie dyfundować. Zjawisko to jest powszechnie stosowane przy ilustrowaniu odpowiedzi komórek zanurzonych w roztworze zewnętrznym. Istnieją trzy klasyfikacje toniczności, które jedno rozwiązanie może mieć względem drugiego: hipertoniczne, hipotoniczne i izotoniczne. Kluczową różnicą między izotonicznym i hipertonicznym jest to, że roztwór hipertoniczny zawiera więcej rozpuszczalnika niż substancji rozpuszczonej, podczas gdy substancja rozpuszczona i rozpuszczalnik są równo rozmieszczone w roztworze izotonicznym. Jednak zapamiętanie definicji roztworów hipertonicznych i izotonicznych nie jest niezbędne, jeśli możemy zrozumieć różnicę między roztworami izotonicznymi i hipertonicznymi.
Co to jest hipertoniczny?
Hyper to inne słowo na powyżej lub nadmierne. Roztwory hipertoniczne będą miały wyższe stężenie substancji rozpuszczonej (glukozy lub soli) niż komórka. Substancje rozpuszczone to pierwiastki rozpuszczone w rozpuszczalniku, tworząc w ten sposób roztwór. W roztworze hipertonicznym stężenie substancji rozpuszczonych jest większe na zewnątrz komórki niż w niej. Kiedy komórka jest zanurzona w hipertonicznym roztworze, nastąpi przesunięcie osmotyczne i cząsteczki wody wypłyną z komórki w celu zrównoważenia stężenia substancji rozpuszczonych i nastąpi kurczenie się wielkości komórki.
Co to jest izotoniczność?
Iso to inne słowo oznaczające równość, a tonik oznacza toniczność roztworu. Roztwory izotoniczne będą miały podobne stężenie substancji rozpuszczonej niż roztwór, z którym jest porównywany. W roztworze izotonicznym stężenie substancji rozpuszczonych jest takie samo zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz komórki, tworząc równowagę w środowisku organizacji komórkowej. Kiedy komórka jest zanurzona w roztworze izotonicznym, nie będzie przesunięcia osmotycznego i cząsteczki wody będą dyfundować przez błonę komórkową w obu kierunkach, aby zrównoważyć stężenie substancji rozpuszczonych. Ten proces nie spowoduje obrzęku ani kurczenia się komórki.
Jaka jest różnica między izotonicznym a hipertonicznym?
Różnice między hipertonicznym i izotonicznym można podzielić na następujące kategorie.
Definicja izotoniczności i hipertoniczności
Hipertoniczny: „hiper” jest znany jako powyżej lub nadmierny + „tonik” jest znany jako coś podobnego do rozwiązania. Zatem hipertoniczny sugeruje zwiększoną toniczność roztworu.
Izotoniczny: „iso” jest znane jako to samo + „tonik” jest znane jako coś podobnego do rozwiązania. Zatem izotoniczność sugeruje podobną toniczność roztworu.
Charakterystyka izotoniczności i hipertonicznej
Stężenie substancji rozpuszczonej i roztworu
Hipertoniczny: roztwór zawiera więcej rozpuszczalnika niż substancji rozpuszczonej.
Izotoniczny: substancja rozpuszczona i rozpuszczalnik w roztworze są rozprowadzane w równy sposób.
Przykłady
Hipertoniczna: woda oczyszczona, ponieważ w oczyszczonej wodzie nie rozpuszcza się / mniej substancji rozpuszczonej, a jej stężenie jest bardzo niskie w porównaniu ze środowiskiem komórkowym.
Izotoniczny: Roztwór soli jest izotoniczny w stosunku do ludzkiego osocza krwi
Odpowiedź komórek w roztworze hipertonicznym i izotonicznym (patrz rysunek 1)
Hipertoniczny: kiedy komórka biologiczna znajduje się w środowisku hipertonicznym, woda wypływa przez błonę komórkową z komórki, aby zrównoważyć stężenie substancji rozpuszczonych zarówno w komórce, jak i w środowisku wokół komórki. W rezultacie komórka kurczy się, gdy woda opuszcza komórkę, aby zmniejszyć wyższe stężenie substancji rozpuszczonej w środowisku zewnętrznym.
Izotoniczne: Kiedy komórka znajduje się w roztworze izotonicznym, nie powoduje to obrzęku ani kurczenia się komórki.
Gradient stężenia wody
Hipertoniczny: Gradient stężenia wody można obserwować od wnętrza komórki do roztworu hipertonicznego
Izotoniczny: Gradient stężenia wody nie istnieje
Gradient stężeń substancji rozpuszczonej
Hipertoniczny: gradient stężeń substancji rozpuszczonej jest widoczny od hipertonicznego roztworu do wnętrza komórki
Izotoniczny: gradient stężenia substancji rozpuszczonej nie istnieje.
Przesunięcie osmotyczne
Hipertoniczny: istnieje przesunięcie osmotyczne.
Izotoniczny: przesunięcie osmotyczne nie istnieje
Ruch wody
Hipertoniczny: cząsteczki wody szybko przemieszczają się lub dyfundują z wnętrza komórki do zewnętrznych kierunków roztworu, w wyniku czego komórka traci wodę.
Izotoniczny: cząsteczki wody poruszają się lub dyfundują w obu kierunkach, a szybkość dyfuzji wody jest podobna w każdym kierunku. W ten sposób komórka otrzyma lub straci wodę.
Napoje sportowe
Izotoniczny: Napój izotoniczny zawiera podobne stężenia soli, węglowodanów cukrowych i elektrolitów, jak w organizmie człowieka. Izotoniczny napój dla sportowców jest często preferowany jako doustny roztwór nawadniający. Zwykle zawiera 4-8g węglowodanów na 100 ml.
Hipertoniczny: Napój hipertoniczny zawiera większe stężenia soli, węglowodanów cukrowych i elektrolitów, jak w organizmie człowieka. Zwykle zawiera około 8g węglowodanów na 100 ml. Roztwór hipertoniczny jest również stosowany w osmoterapii w celu opanowania krwotoku mózgowego. Hipertoniczne napoje dla sportowców są idealne dla tych, którzy potrzebują bardzo wysokiego poziomu energii.
Podsumowując, istnieją trzy formy roztworów, które są oparte na stężeniu substancji rozpuszczonej i są izotoniczne, hipotoniczne i hipertoniczne. Stężenie substancji rozpuszczonych jest takie samo zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz komórki w roztworze izotonicznym. Stężenie substancji rozpuszczonych jest większe wewnątrz komórki niż w środowisku zewnętrznym w roztworze hipotonicznym, podczas gdy w roztworze hipertonicznym stężenie substancji rozpuszczonych jest większe w środowisku zewnętrznym niż wewnątrz komórki.
