Kluczowa różnica – izotoniczny vs hipertoniczny
Ważne jest, aby zrozumieć koncepcję Toniczności przed analizą różnicy między izotoniką a hipertonią. Dlatego najpierw krótko opiszmy pojęcie toniczności i jej znaczenie. Toniczność to wariancja stężenia wody w dwóch roztworach podzielonych przez półprzepuszczalną membranę. Można to również wyjaśnić jako względne stężenie wody roztworów, które decydują o kierunku i ilości dyfuzji wody, aż do osiągnięcia równych stężeń po obu stronach membrany. Identyfikując toniczność roztworów, możemy określić, w którym kierunku woda będzie się dyfundować. Zjawisko to jest powszechnie wykorzystywane przy ilustrowaniu odpowiedzi komórek zanurzonych w roztworze zewnętrznym. Istnieją trzy klasyfikacje toniczności, które może mieć jedno rozwiązanie względem drugiego. Są to: hipertoniczne, hipotoniczne i izotoniczne. Kluczowa różnica między izotonicznym i hipertonicznym polega na tym, że roztwór hipertoniczny zawiera więcej rozpuszczalnika niż substancji rozpuszczonej, podczas gdy substancja rozpuszczona i rozpuszczalnik są równomiernie rozłożone w roztworze izotonicznym. Jednak zapamiętanie definicji roztworów hipertonicznych i izotonicznych nie jest konieczne, jeśli możemy zrozumieć różnicę między roztworami izotonicznymi i hipertonicznymi.
Co to jest hipertoniczny?
Hiper to inne słowo oznaczające powyższą lub przesadną. Roztwory hipertoniczne będą miały wyższe stężenie substancji rozpuszczonej (glukozy lub soli) niż komórka. Substancje rozpuszczone to pierwiastki, które rozpuszczają się w rozpuszczalniku, tworząc w ten sposób roztwór. W roztworze hipertonicznym stężenie substancji rozpuszczonych jest większe na zewnątrz komórki niż w jej wnętrzu. Kiedy komórka zostanie zanurzona w hipertonicznym roztworze, nastąpi przesunięcie osmotyczne i cząsteczki wody wypłyną z komórki w celu zrównoważenia stężenia substancji rozpuszczonych i nastąpi zmniejszenie rozmiaru komórki.
Co to jest izotoniczny?
Iso to inne słowo oznaczające równe, a tonik oznacza toniczność rozwiązania. Roztwory izotoniczne będą miały podobne stężenie substancji rozpuszczonej jak roztwór, z którym są porównywane. W roztworze izotonicznym stężenie substancji rozpuszczonych jest takie samo zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz komórki, tworząc równowagę w środowisku organizacji komórkowej. Gdy komórka zostanie zanurzona w roztworze izotonicznym, nie nastąpi przesunięcie osmotyczne, a cząsteczki wody dyfundują przez błonę komórkową w obu kierunkach, aby zrównoważyć stężenie substancji rozpuszczonych. Ten proces nie spowoduje pęcznienia ani kurczenia się komórki.
Jaka jest różnica między izotonicznym a hipertonicznym?
Różnice między hipertonicznym i izotonicznym można podzielić na następujące kategorie.
Definicja izotonicznych i hipertonicznych
Hipertoniczny: „hipertoniczny” jest znany jako powyżej lub nadmierny + „toniczny” jest znany jako coś w stylu rozwiązania. Zatem hipertoniczny sugeruje zwiększoną toniczność roztworu.
Izotoniczny: „iso” jest znany jako to samo + „toniczny” jest znany jako coś w stylu rozwiązania. Zatem izotoniczność sugeruje podobną toniczność roztworu.
Charakterystyka izotonicznych i hipertonicznych
Stężenie substancji rozpuszczonej i roztworu
Hipertoniczny: Roztwór zawiera więcej rozpuszczalnika niż substancji rozpuszczonej.
Izotoniczny: Substancja rozpuszczona i rozpuszczalnik w roztworze są równomiernie rozprowadzane.
Przykłady
Hipertoniczny: Oczyszczona woda, ponieważ w oczyszczonej wodzie nie rozpuszcza się mniej substancji rozpuszczonych, a jej stężenie jest bardzo niskie w porównaniu do środowiska komórkowego.
Izotoniczny: roztwór soli fizjologicznej jest izotoniczny dla ludzkiego osocza krwi
Odpowiedź komórek w roztworze hipertonicznym i izotonicznym (patrz rysunek 1)
Hipertoniczny: Gdy komórka biologiczna znajduje się w środowisku hipertonicznym, woda przepływa przez błonę komórkową na zewnątrz komórki, aby zrównoważyć stężenie substancji rozpuszczonych zarówno w komórce, jak iw środowisku wokół komórki. W rezultacie komórka kurczy się, gdy woda opuszcza komórkę, aby zmniejszyć wyższe stężenie substancji rozpuszczonej w środowisku zewnętrznym.
Izotoniczny: Gdy komórka znajduje się w roztworze izotonicznym, nie spowoduje to pęcznienia ani kurczenia się komórki.
Gradient stężenia wody
Hipertoniczny: Gradient stężenia wody można zaobserwować od wnętrza komórki do roztworu hipertonicznego
Izotoniczny: Gradient stężenia wody nie istnieje
Gradient stężenia substancji rozpuszczonej
Hipertoniczny: gradient stężenia substancji rozpuszczonej jest widoczny od roztworu hipertonicznego do wnętrza komórki
Izotoniczny: Gradient stężenia substancji rozpuszczonej nie istnieje.
Przesunięcie osmotyczne
Hipertoniczny: istnieje zmiana osmotyczna.
Izotoniczny: zmiana osmotyczna nie istnieje
Ruch wody
Hipertoniczny: Cząsteczki wody szybko przemieszczają się lub dyfundują z wnętrza komórki do zewnętrznych kierunków roztworu, przez co 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 pozyska lub straci wodę.
Napoje sportowe
Izotoniczny: Napój izotoniczny zawiera podobne stężenia soli, węglowodanów i elektrolitów jak w ludzkim ciele. Izotoniczny napój sportowy jest często preferowany jako doustny roztwór nawadniający. Zwykle zawiera 4-8g węglowodanów na 100 ml.
Hipertoniczny: Napój hipertoniczny zawiera wyższe stężenia soli, węglowodanów i elektrolitów cukru, jak w ludzkim ciele. Zwykle zawiera około 8g węglowodanów na 100 ml. W osmoterapii stosuje się również roztwór hipertoniczny 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 wewnątrz i na zewnątrz komórki w roztworze izotonicznym. Stężenie substancji rozpuszczonych jest większe wewnątrz komórki niż środowisko zewnętrzne w roztworze hipotonicznym, podczas gdy roztwór hipertoniczny to taki, w którym stężenie substancji rozpuszczonych jest większe w środowisku zewnętrznym niż wewnątrz komórki.
