Šūnas darbību tieši ietekmē tās vide, ieskaitot vielas, kas tiek izšķīdinātas tās vidē. Šūnu ievietošana dažāda veida risinājumos palīdz gan studentiem, gan zinātniekiem saprast šūnu darbību. Hipotoniskais šķīdums krasi ietekmē dzīvnieku šūnas, kas parāda svarīgas un atšķirīgas dzīvnieku šūnu un šūnu membrānu īpašības.
Risinājumi
Šķīdums ir divu vai vairāku vielu maisījums, un to veido divas daļas - izšķīdušās vielas un šķīdinātājs. Izšķīdušās vielas ir vielas, kuras izšķīdina, un šķīdinātājs ir viela, kurā izšķīdina izšķīdušās vielas. Šķīdumiem ir vienmērīgs šķīdinātāju sadalījums visā maisījumā. Risinājumi tiek salīdzināti viens ar otru, raksturojot tos kā hipertoniskus, izotoniskus vai hipotoniskus. Ja šķīdums ir hipertonisks, tam ir vairāk izšķīdušo vielu salīdzinājumā ar citu risinājumu. Izotoniskajam šķīdumam ir vienāds izšķīdušo vielu daudzums. Hipotoniskā šķīdumā ir mazāk izšķīdušo vielu.
Osmoze
Osmoze attiecas uz ūdens kustību caur selektīvi caurlaidīgu membrānu. Selektīvi caurlaidīga membrāna ir membrāna, kas caur membrānu ļauj iziet tikai ūdens molekulām - nevis izšķīdušām vielām vai joniem. Osmozē ūdens vienmēr pāriet no šķīduma ar nelielu izšķīdušo vielu daudzumu uz šķīdumu ar lielu izšķīdušo vielu daudzumu. Ja šķīdums ar mazu izšķīdušo vielu daudzumu (hipotonisks) tiek novietots blakus šķīdumam ar lielāku izšķīdušo vielu skaitu (hipertonisks) un tiek atdalīts ar selektīvi caurlaidīgu membrānu, ūdens dēļ no hipotoniskā šķīduma pāriet uz hipertonisko šķīdumu osmoze.
Šūnu membrānas
Katrai šūnai ir membrāna, kas aptver šūnas ārpusi; to sauc par plazmas membrānu. Šai membrānai ir daudzas funkcijas, tai skaitā šūnas satura noturēšana no ārpasaules, šūnas aizsardzība un vielu pārvietošana šūnā un no tās. Šīs vielas var būt barības vielas, atkritumi un ūdens. Dzīvnieku šūnas atšķiras no citu organismu šūnām, jo tām nav šūnu sienas, kas ir stingra struktūra, kas gan aizsargā šūnu, gan piešķir tai formu.
Dzīvnieku šūnas hipotoniskā šķīdumā
Dzīvnieku šūnās ir membrāna, kas ir atšķirīgi caurlaidīga. Līdzīgi selektīvi caurlaidīgai membrānai, atšķirīgi caurlaidīga membrāna ļauj caur membrānu iziet tikai noteiktām vielām - ieskaitot ūdeni, bet ne tikai ūdeni. Dzīvnieku šūna, kas ievietota hipotoniskā šķīdumā, ātri iegūs ūdeni, jo osmozes dēļ ūdens pārvietotos uz apgabalu, kurā ir vairāk izšķīdušo vielu. Šajā gadījumā tā ir šūnas iekšpuse.
Šūna hipotoniskā šķīdumā var iegūt pietiekami daudz ūdens, lai šūnas membrānu iznīcinātu vai pārrautu, kas iznīcina šūnu. Augu šūnām ir zināma aizsardzība pret šo parādību, jo to šūnu sienas neļauj šūnai plīst. Organismiem, kas dzīvo saldūdens vidē, kas parasti ir hipotoniski, bieži ir mehānismi, kas palīdz novērst šūnu plīsumu. Šis princips bieži tiek parādīts ar sarkanajām asins šūnām, kurām nav mehānismu, kas aizsargātu pret lizēšanu.