Osmoottinen paine ja toonisuus

Osmoottinen paine ja tonicity ovat usein hämmentäviä ihmisille. Molemmat ovat paineeseen liittyviä tieteellisiä termejä. Osmoottinen paine on liuoksen paine puoliläpäisevää membraania vasten, jotta estetään veden virtaaminen sisäänpäin kalvon läpi. Tonicity on tämän paineen mitta. Jos liuenneen aineen pitoisuus kalvon molemmilla puolilla on yhtä suuri, vedellä ei ole taipumusta siirtyä kalvon läpi eikä ole osmoottista painetta. Liuokset ovat isotonisia toistensa suhteen. Yleensä pitoisuus on korkeampi liuenneet aineet kalvon toisella puolella kuin toinen. Jos et ole varma osmoottisesta paineesta ja toonisuudesta, se saattaa johtua siitä, että olet hämmentynyt siitä, miten ero diffuusion ja osmoosin välillä.

diffuusio on hiukkasten liike korkeamman pitoisuuden alueelta pienemmän pitoisuuden alueelle. Jos esimerkiksi lisäät sokeria veteen, sokeri diffundoituu koko vedessä, kunnes sokeripitoisuus vedessä on vakio koko liuoksessa. Toinen esimerkki diffuusiosta on, kuinka hajusteiden tuoksu leviää koko huoneeseen.

Aikana Osmosiskuten diffuusiolla, hiukkasilla on taipumus pyrkiä samaan konsentraatioon koko liuoksessa. Hiukkaset voivat kuitenkin olla liian suuria ylittämään liuoksen puoliläpäisevän kalvon, joka erottaa alueet, joten vesi liikkuu kalvon läpi. Jos sinulla on sokeriliuos puoliläpäisevän kalvon toisella puolella ja puhdasta vettä toisella puolella Kalvon vesipuolella on aina painetta, jotta yritetään laimentaa sokeri ratkaisu. Tarkoittaako tämä, että kaikki vesi valuu sokeriliuokseen? Todennäköisesti ei, koska neste saattaa kohdistaa painetta kalvoon tasaamalla paineen.

Esimerkiksi, jos laitat solun raikkaaseen veteen, vesi valuu kennoon aiheuttaen sen turpoamisen. Tuleeko kaikki vesi soluun? Ei. Kenno joko repeytyy tai muuten se turpoaa pisteeseen, jossa kalvoon kohdistettu paine ylittää soluun yrittävän veden paineen.

Tietysti pieni ionit ja molekyylit voi kyetä ylittämään puoliläpäisevän membraanin, joten liuenneita aineita, kuten pieniä ioneja (Na⁺, Cl^-) käyttäytyvät paljon kuin he tekisivät, jos tapahtuisi yksinkertainen diffuusio.

Liuosten toonisuus toistensa suhteen voidaan ilmaista hypertonisena, isotonisena tai hypotonisena. Eri ulkoisten liuenneiden pitoisuuksien vaikutus punasoluihin toimii hyvänä esimerkkinä hypertoniselle, isotoniselle ja hypotoniselle liuokselle.

Kun liuoksen osmoottinen paine verisolujen ulkopuolella on suurempi kuin punasolujen sisäinen osmoottinen paine, liuos on hypertoninen. Verisolujen sisäinen vesi poistuu soluista yrittäessään tasoittaa osmoottista painetta aiheuttaen solujen kutistumisen tai muodostumisen.

Kun punaisten verisolujen ulkopuolella oleva osmoottinen paine on sama kuin solujen sisällä oleva paine, liuos on isotoninen sytoplasman suhteen. Tämä on punasolujen tavallinen tila plasmassa.

Kun punasolujen ulkopuolella olevalla liuoksella on alhaisempi osmoottinen paine kuin sytoplasma n punasolut, liuos on hypotoninen soluihin nähden. Solut ottavat veden yrittäessään tasoittaa osmoottista painetta, aiheuttaen niiden turpoamisen ja mahdollisesti purskahtumisen.