Какво се случва с животинската клетка, когато се постави в хипотоничен разтвор?

Функцията на клетката се влияе пряко от нейната среда, включително веществата, които се разтварят в нейната среда. Поставянето на клетки в различни видове решения помага както на учениците, така и на учените да разберат клетъчната функция. Хипотоничният разтвор има драстичен ефект върху животинските клетки, което показва важни и отличителни свойства на животинска клетка и клетъчни мембрани.

Разтворът е смес от две или повече вещества и се състои от две части, разтворените вещества и разтворителят. Разтворените вещества са веществата, които се разтварят, а разтворителят е веществото, в което се разтварят разтворените вещества. Разтворите имат равномерно разпределение на разтворителите в цялата смес. Решенията се сравняват едно с друго, като се описват като хипертонични, изотонични или хипотонични. Ако разтворът е хипертоничен, той има повече разтворени вещества спрямо друг разтвор. Изотоничният разтвор има същото количество разтворени вещества. Хипотоничният разтвор има по-малко разтворени вещества.

Осмозата се отнася до движението на водата през селективно пропусклива мембрана. Селективно пропусклива мембрана е мембрана, която позволява преминаването само на водни молекули - не на разтворени вещества или йони - през мембраната. При осмоза водата винаги се премества от разтвор с малък брой разтворени вещества към такъв с голям брой разтворени вещества. Ако разтвор с малък брой разтворени вещества (хипотоничен) се постави до разтвор с по-голям брой разтворени вещества (хипертоничен) и се разделена от селективно пропусклива мембрана, водата ще се премести от хипотоничния разтвор към хипертоничния разтвор поради осмоза.

Всяка клетка има мембрана, която покрива външната страна на клетката; нарича се плазмена мембрана. Тази мембрана има многобройни функции, включително поддържане на съдържанието на клетката отделно от външния свят, защита на клетката и преместване на вещества във и извън клетката. Тези вещества могат да бъдат хранителни вещества, отпадъци и вода. Животинските клетки се различават от тези на другите организми по това, че им липсва клетъчна стена, която е твърда структура, която едновременно защитава клетката и й придава форма.

Животинските клетки имат мембрана, която е диференциално пропусклива. Подобно на селективно пропусклива мембрана, диференциално пропускливата мембрана позволява само на определени вещества - включително вода, но не изключително вода - да преминават през мембраната. Клетката от животни, поставена в хипотоничен разтвор, бързо ще натрупа вода, тъй като осмозата би накарала водата да се премести в зона с повече разтворени вещества. В този случай това е вътрешността на клетката.

Клетка в хипотоничен разтвор може да получи достатъчно вода, за да лизира или разруши клетъчната мембрана, която унищожава клетката. Растителните клетки имат известна защита срещу това явление, защото техните клетъчни стени предотвратяват разкъсването на клетката. Организмите, които живеят в сладководни среди, които обикновено са хипотонични, често имат механизми, които помагат да се предотврати разкъсването на клетките. Този принцип често се демонстрира с червените кръвни клетки, които нямат механизми за защита срещу лизирането.