Ce se întâmplă cu o celulă animală atunci când este plasată într-o soluție hipotonică?

Funcția unei celule este influențată direct de mediul său, inclusiv de substanțele care sunt dizolvate în mediul său. Plasarea celulelor în diferite tipuri de soluții îi ajută atât pe studenți, cât și pe oamenii de știință să înțeleagă funcția celulelor. O soluție hipotonică are un efect drastic asupra celulelor animale, care demonstrează proprietăți importante și distinctive ale unei celule animale și a membranelor celulare.

O soluție este un amestec de două sau mai multe substanțe și este compusă din două părți, substanțele dizolvate și solventul. Solutele sunt substanțele dizolvate, iar solventul este substanța în care sunt dizolvate substanțele dizolvate. Soluțiile au o distribuție uniformă a solvenților în întregul amestec. Soluțiile sunt comparate între ele prin descrierea lor ca hipertonice, izotonice sau hipotonice. Dacă o soluție este hipertonică, are mai multe substanțe dizolvate față de o altă soluție. O soluție izotonică are aceeași cantitate de substanțe dizolvate. O soluție hipotonică are mai puține solute.

Osmoza se referă la mișcarea apei printr-o membrană permeabilă selectiv. O membrană permeabilă selectiv este o membrană care permite doar trecerea moleculelor de apă - nu a substanțelor dizolvate sau a ionilor - prin membrană. În osmoză, apa se mută întotdeauna de la o soluție cu un număr redus de substanțe dizolvate la una cu un număr mare de substanțe dizolvate. Dacă o soluție cu un număr mic de substanțe dizolvate (hipotonice) este plasată lângă una cu un număr mai mare de substanțe dizolvate (hipertonice) și este separată printr-o membrană permeabilă selectiv, apa s-ar deplasa de la soluția hipotonică la soluția hipertonică datorită osmoză.

Fiecare celulă are o membrană care acoperă exteriorul celulei; se numește membrană plasmatică. Această membrană are numeroase funcții, inclusiv menținerea conținutului celulei separat de lumea exterioară, protejarea celulei și mișcarea substanțelor în și din celulă. Aceste substanțe pot fi substanțe nutritive, deșeuri și apă. Celulele animale sunt diferite de cele ale altor organisme prin faptul că le lipsește un perete celular, care este o structură rigidă care protejează celula și îi conferă formă.

Celulele animale au o membrană care este permeabilă în mod diferențiat. Similar cu o membrană permeabilă selectiv, o membrană permeabilă diferențial permite doar anumitor substanțe - inclusiv apă, dar nu exclusiv apă - să treacă prin membrană. O celulă animală care este plasată într-o soluție hipotonică va câștiga rapid apă, deoarece osmoza ar face ca apa să se deplaseze într-o zonă cu mai multe substanțe dizolvate. În acest caz, acesta este interiorul celulei.

O celulă dintr-o soluție hipotonică poate câștiga suficientă apă pentru a liza sau rupe membrana celulară, care distruge celula. Celulele vegetale au o oarecare apărare împotriva acestui fenomen, deoarece pereții lor celulari previn ruperea celulei. Organismele care trăiesc în medii de apă dulce, care sunt de obicei hipotonice, au adesea mecanisme care ajută la prevenirea ruperii celulelor. Acest principiu este adesea demonstrat cu celulele roșii din sânge, care nu au mecanisme de apărare împotriva lizării.