Hvad sker der med en dyrecelle, når den placeres i en hypoton opløsning?

En celles funktion påvirkes direkte af dens omgivelser, herunder de stoffer, der er opløst i dens omgivelser. Placering af celler i forskellige typer løsninger hjælper både studerende og forskere med at forstå cellefunktion. En hypotonisk opløsning har en drastisk virkning på dyreceller, der viser vigtige og karakteristiske egenskaber ved en dyrecelle og cellemembraner.

En opløsning er en blanding af to eller flere stoffer og består af to dele, de opløste stoffer og opløsningsmidlet. De opløste stoffer er de stoffer, der er opløst, og opløsningsmidlet er det stof, som de opløste stoffer opløses i. Opløsninger har en jævn fordeling af opløsningsmidler i hele blandingen. Løsninger sammenlignes med hinanden ved at beskrive dem som hypertoniske, isotoniske eller hypotone. Hvis en opløsning er hypertonisk, har den flere opløste stoffer i forhold til en anden opløsning. En isotonisk opløsning har den samme mængde opløste stoffer. En hypotonisk opløsning har færre opløste stoffer.

Osmose refererer til vandets bevægelse gennem en selektivt permeabel membran. En selektivt permeabel membran er en membran, der kun tillader passage af vandmolekyler - ikke opløste stoffer eller ioner - gennem membranen. I osmose bevæger vand sig altid fra en opløsning med et lavt antal opløste stoffer til en med et stort antal opløste stoffer. Hvis en opløsning med et lavt antal opløste stoffer (hypotonisk) placeres ved siden af ​​en med et højere antal opløste stoffer (hypertonisk) og er adskilt af en selektivt permeabel membran, ville vandet bevæge sig fra den hypotoniske opløsning til den hypertoniske opløsning pga osmose.

Hver celle har en membran, der dækker ydersiden af ​​cellen; det kaldes en plasmamembran. Denne membran har adskillige funktioner, herunder at holde indholdet af cellen adskilt fra omverdenen, beskytte cellen og bevæge stoffer ind og ud af cellen. Disse stoffer kan være næringsstoffer, affald og vand. Dyreceller er forskellige fra dem fra andre organismer, fordi de mangler en cellevæg, som er en stiv struktur, der både beskytter cellen og giver den form.

Dyreceller har en membran, der er differentielt permeabel. I lighed med en selektivt permeabel membran tillader en differentielt permeabel membran kun visse stoffer - inklusive vand, men ikke udelukkende vand - at passere gennem membranen. En dyrecelle, der placeres i en hypotonisk opløsning, vil hurtigt få vand, fordi osmose vil få vandet til at bevæge sig til et område med flere opløste stoffer. I dette tilfælde er det indersiden af ​​cellen.

En celle i en hypoton opløsning kan få nok vand til at lysere eller briste cellemembranen, som ødelægger cellen. Planteceller har et vis forsvar mod dette fænomen, fordi deres cellevægge forhindrer cellen i at bryde. Organismer, der lever i ferskvandsmiljøer, som normalt er hypotone, har ofte mekanismer, der hjælper med at forhindre celler i at briste. Dette princip demonstreres ofte med røde blodlegemer, som ikke har nogen mekanismer til at forsvare sig mod lysering.