Osmotski tlak i tonikitet

Osmotski pritisak i toničnost često zbunjuju ljude. Oboje su znanstveni izrazi koji se odnose na pritisak. Osmotski tlak je pritisak otopine na polupropusnu membranu kako bi se spriječilo da voda teče prema membrani. Tonik je mjera ovog tlaka. Ako je koncentracija otopljenih tvari s obje strane membrane jednaka, tada nema tendencije kretanja vode preko membrane i nema osmotskog tlaka. Otopine su međusobno izotonične. Obično je veća koncentracija od otopljene tvari s jedne strane membrane nego s druge. Ako vam nije jasno o osmotskom pritisku i toničnosti, to bi moglo biti jer ste zbunjeni kako razlika između difuzije i osmoze.

difuzija je kretanje čestica iz područja veće koncentracije u jedno s nižom koncentracijom. Na primjer, ako dodate šećer u vodu, šećer će se difuzirati u cijeloj vodi sve dok koncentracija šećera u vodi ne bude konstantna u cijeloj otopini. Drugi primjer difuzije je kako se miris parfema širi po sobi.

za vrijeme osmoza, kao i kod difuzije, postoji tendencija čestica da traže iste koncentracije u cijeloj otopini. Međutim, čestice mogu biti prevelike da bi prešle polupropusnu membranu koja razdvaja područja otopine, pa voda prelazi preko membrane. Ako imate otopinu šećera s jedne strane polupropusne membrane i čistu vodu s druge strane membrana, uvijek će biti pritiska na vodenoj strani membrane kako bi se pokušao razrijediti šećer riješenje. Znači li to da će sva voda teći u otopinu šećera? Vjerojatno ne, jer tekućina može vršiti pritisak na membranu, izjednačavajući tlak.

Primjerice, ako stavite stanicu u slatku vodu, voda će teći u ćeliju i uzrokovati da bubri. Hoće li sva voda teći u ćeliju? Ne. Ili će stanica puknuti ili će se nabubriti do točke kad pritisak koji djeluje na membranu prelazi tlak vode koja pokušava ući u ćeliju.

Naravno, mali ioni i molekule može biti u stanju preći polupropusnu membranu, tako da otapala poput malih iona (Na⁺, Cl^-) ponašaju se onako kako bi se dogodila jednostavna difuzija.

Toničnost otopina međusobno se može izraziti hipertoničnom, izotoničnom ili hipotoničnom. Učinak različitih koncentracija vanjske otopine na crvene krvne stanice služi kao dobar primjer za hipertoničnu, izotoničnu i hipotoničnu otopinu.

Kada je osmotski tlak otopine izvan krvnih stanica veći od osmotskog tlaka unutar crvenih krvnih stanica, otopina je hipertoničar. Voda unutar krvnih stanica izlazi iz stanica u pokušaju izjednačavanja osmotskog tlaka, uzrokujući smanjivanje ili stvaranje stanica.

Kad je osmotski tlak izvan crvenih krvnih stanica jednak tlaku unutar stanica, otopina je izotonička u odnosu na citoplazmu. Ovo je uobičajeno stanje crvenih krvnih stanica u plazmi.

Kada otopina izvan crvenih krvnih stanica ima niži osmotski tlak od vrijednosti citoplazma od crvene krvne stanice, otopina je hipotonična u odnosu na stanice. Stanice uzimaju vodu u pokušaju izjednačavanja osmotskog tlaka, uzrokujući da se nabubre i potencijalno puknu.