Hipertonik, Hipotonik ve İzotonik Arasındaki Fark Nedir?

Bir bitki solduğunda, çöker ve yumuşak bir karmaşaya dönüşür. Solma, su bitkinin hücrelerini terk ettiğinde ve iç basıncını bozduğunda meydana gelir. Bu, üç tür tonisiteden birine bir örnektir. Bir çözelti, başka bir çözeltiye göre üç tonisite kategorisine sahip olabilir: hipertonik, hipotonik ve izotonik. Ozmoz ile birlikte tonisite, biyolojik sistemlerin düzgün çalışması için ayrılmaz bir unsurdur. Her bir tonisite türü, farklı çözeltiler arasında ozmozun nasıl oluşacağını tanımlar.

ozmoz

Tonisiteyi anlamak için önce ozmozu anlamak önemlidir. Suyun, yarı geçirgen bir zardan daha düşük çözünen konsantrasyonuna sahip bir alandan daha yüksek çözünen konsantrasyonuna sahip bir alana net hareketi ozmozdur. Bir çözünen, bir çözücünün çözdüğü herhangi bir malzeme veya hücre olabilir. Birlikte bir çözüm oluştururlar. İnsan vücudunda çözünen maddeler şeker, üre, potasyum veya çeşitli başka malzemeler olabilir. Osmoz, suyun hücrelere girdiği ve hücrelerden çıktığı birincil yoldur.

Osmoz Nasıl ve Neden Oluşur?

Ozmoz çalışırken, hücreleri iki bölmeli su dolu bir kavanoz olarak düşünmek daha kolaydır. Bir zar kavanozu ikiye böler ve bölmeleri ayırır. Her iki bölmede de çözünen madde yoksa, su zardan serbestçe ve eşit olarak geçecektir. Bununla birlikte, bir kavanoz diğerinden daha yüksek bir çözünen konsantrasyonuna sahipse, suyun çözünenlerle birlikte alandan çıkması daha az olasıdır. Çoğu bilim adamı, bunun nedeninin, çözünen moleküllerin zardan sıçraması ve su moleküllerini fiziksel olarak zardan uzaklaştırması olduğunu desteklemektedir.

tonisite

Bir çözeltinin, ozmoz süreci boyunca suyu bir hücreye girmeye veya hücreden çıkmaya zorlama yeteneği, onun tonisitesidir. Bir hücrenin ozmotik konsantrasyonu, hücredeki her çözünen maddenin toplam konsantrasyonudur. Bir hücrenin ozmotik konsantrasyonu, bir litre çözelti başına çözünen ozmol sayısının bir ölçüsüdür. Bu, osmol/L veya Osm/L olarak görünebilir. Üç tonisite kategorisi, bir hücrenin ozmotik konsantrasyonunu, çevresindeki hücre dışı sıvının ozmotik konsantrasyonuna tanımlar.

Hipertonik

Bir hücre, çevresindeki sıvıdan daha düşük bir ozmotik konsantrasyona sahipse, sıvı hücreye hipertoniktir. Su, daha yüksek konsantrasyonda çözünen madde içerdiğinden, hücreden çıkıp hücre dışı sıvıya girme olasılığı daha yüksektir. Bu, hücrenin dışındaki konsantrasyonu biraz etkileyerek hücre içindeki konsantrasyona daha eşit hale getirir. Bazı kişiler hipertonisite hücre büzülmesi olarak adlandırır, çünkü su kaybı hücrenin boyutunun küçülmesine neden olur.

Hipertonisite Örnekleri

Yeterli su olmadan bitkiler solar ve sertliklerini kaybederler. Bu bir hipertonisite örneğidir. Su, bitki hücresinin içinden dışarıdaki sıvıya geçmiştir. Su hücre duvarlarına baskı yapmazsa, hücreler ve bitki turgor basıncını kaybeder. Bitki su alırsa, sertliğini geri kazanabilecektir. İnsanlarda, kırmızı kan hücreleri daha yüksek çözünen konsantrasyonuna sahip bir çözeltiye girerse, su kaybı hücrenin bazı işlevlerinin başarısız olmasına neden olur.

Hipertonisiteyi Atlatma

Bazı canlılar ve organizmalar, hipertonisiteye karşı korunmak veya bunu telafi etmek için yöntemler geliştirmiştir. Tuzlu su, içinde yaşayan balıklar için hipertoniktir. Bu nedenle balıklar doğal olarak önemli miktarda su kaybederler. Bu, balık deniz suyuyla gaz değişimi yaptığında meydana gelir. Balıklar su kaybını telafi etmek için tuzlu suyun büyük bir kısmını tüketirler. Daha sonra fazla tuzu atarlar. Bu osmoregülasyon sürecidir.

hipotonik

Bir hücre, etrafındaki sıvıdan daha yüksek bir ozmotik konsantrasyona sahipse, sıvı hücre için hipotoniktir. Buna karşılık, bu, suyun sıvıdan hücreye gitme olasılığının daha yüksek olduğu anlamına gelir. Bu, hücrenin şişkin veya şişmiş görünmesine neden olabilir. Hayvan hücrelerinde hücre duvarı yoktur. Koruyucu bir hücre duvarı olmadan, suyun hücre içine aşırı difüzyonu hücrenin yırtılmasına neden olabilir. Ancak bitkilerde hücre duvarı hücreyi korur. Bu, bitkinin turgor basıncına katkıda bulunur ve daha fazla sertlik sağlar.

hiponatremi

Hipotonisitenin insan vücudundaki olası etkilerinden biri hiponatremi veya aşırı dozda sudur. Bir kişi aşırı miktarda su içtiğinde, dıştaki tuz solüsyonu seyreltilir. Eşdeğer ozmotik konsantrasyonlara ulaşmak için su daha sonra kan hücrelerine akar. Hiponatreminin belirtileri mide bulantısı, baş ağrısı, kafa karışıklığı ve yorgunluktur. Beynin kan hücreleri şişer ve yırtılırsa, hiponatremi potansiyel olarak ölümcül olabilir. Bu durum, küçük bedenleri yüksek su seviyelerini kaldıramadığı için bebeklerde daha yaygındır.

izotonik

Diğer iki tonisite biçiminden farklı olarak, izotonisite, hem hücreyi hem de çevresindeki hücre dışı sıvıyı eşit ozmotik konsantrasyonlara sahip olarak tanımlar. Bu nedenle su, hücre ile sıvı arasında serbestçe hareket edebilir. Ek olarak, konsantrasyon iki alan arasında eşit kaldığı için hücre küçülmez veya genişlemez. Su difüzyon hızı, hücre içinde ve dışında her iki yönde de aynıdır.

Vücuttaki İzotoniklik

Genellikle izotonik koşullar, kırmızı kan hücreleri gibi hücreler için idealdir. Hipertonik durumlar, hücrelerin küçülmesine ve düzgün çalışma yeteneklerini kaybetmesine neden olur. Hipotonik durumlar hücrenin şişmesine ve yırtılmasına neden olur. Kırmızı kan hücrelerinin işlevlerini sürdürmeleri ayrılmaz olduğu için, insan vücudunun sabit bir iç koşullar durumunu koruyan bir dizi homeostatik işlevi vardır. Bu koşullardan biri, hücre dışı sıvının kırmızı kan hücrelerine göre tonisitesidir.