Fungsi sel secara langsung dipengaruhi oleh lingkungannya, termasuk zat-zat yang terlarut dalam lingkungannya. Menempatkan sel dalam berbagai jenis solusi membantu siswa dan ilmuwan memahami fungsi sel. Larutan hipotonik memiliki efek drastis pada sel hewan yang menunjukkan sifat penting dan khas dari sel hewan dan membran sel.
Solusi
Larutan adalah campuran dua atau lebih zat dan terdiri dari dua bagian, zat terlarut dan pelarut. Zat terlarut adalah zat yang terlarut, dan pelarut adalah zat yang zat terlarutnya larut. Solusi memiliki distribusi pelarut yang merata di seluruh campuran. Solusi dibandingkan satu sama lain dengan menggambarkan mereka sebagai hipertonik, isotonik atau hipotonik. Jika suatu larutan hipertonik, ia memiliki lebih banyak zat terlarut relatif terhadap solusi lain. Suatu larutan isotonik memiliki jumlah zat terlarut yang sama. Larutan hipotonik memiliki lebih sedikit zat terlarut.
Osmosa
Osmosis mengacu pada pergerakan air melalui membran selektif permeabel. Sebuah membran selektif permeabel adalah membran yang hanya memungkinkan lewatnya molekul air - bukan zat terlarut atau ion - melalui membran. Dalam osmosis, air selalu bergerak dari larutan dengan jumlah zat terlarut rendah ke larutan dengan jumlah zat terlarut tinggi. Jika larutan dengan jumlah zat terlarut rendah (hipotonik) ditempatkan di sebelah satu dengan jumlah zat terlarut lebih tinggi (hipertonik) dan dipisahkan oleh membran selektif permeabel, air akan berpindah dari larutan hipotonik ke larutan hipertonik karena osmosa.
Membran sel
Setiap sel memiliki membran yang menutupi bagian luar sel; itu disebut membran plasma. Membran ini memiliki banyak fungsi, termasuk menjaga isi sel terpisah dari dunia luar, melindungi sel dan memindahkan zat masuk dan keluar sel. Zat-zat tersebut dapat berupa nutrisi, limbah dan air. Sel hewan berbeda dari organisme lain dalam hal mereka tidak memiliki dinding sel, yang merupakan struktur kaku yang melindungi sel dan memberikan bentuk.
Sel Hewan dalam Larutan Hipotonik
Sel hewan memiliki membran yang permeabel secara diferensial. Mirip dengan membran permeabel selektif, membran permeabel diferensial hanya memungkinkan zat tertentu - termasuk air, tetapi tidak hanya air - untuk melewati membran. Sel hewan yang ditempatkan dalam larutan hipotonik akan cepat memperoleh air, karena osmosis akan menyebabkan air berpindah ke daerah yang lebih banyak zat terlarutnya. Dalam hal ini, itu adalah bagian dalam sel.
Sebuah sel dalam larutan hipotonik dapat memperoleh cukup air untuk melisiskan, atau memecahkan, membran sel, yang menghancurkan sel. Sel tumbuhan memiliki beberapa pertahanan terhadap fenomena ini karena dinding sel mereka mencegah sel pecah. Organisme yang hidup di lingkungan air tawar, yang biasanya hipotonik, seringkali memiliki mekanisme yang membantu mencegah sel pecah. Prinsip ini sering ditunjukkan dengan sel darah merah, yang tidak memiliki mekanisme untuk bertahan melawan lisis.