На функцију ћелије директно утиче њено окружење, укључујући супстанце које су растворене у њеној околини. Постављање ћелија у различите врсте решења помаже и студентима и научницима да разумеју функцију ћелија. Хипотонично решење има драстичан ефекат на животињске ћелије што показује важна и препознатљива својства животињске ћелије и ћелијских мембрана.
Решења
Раствор је смеша две или више супстанци и састоји се од два дела, растворених супстанци и растварача. Растворене материје су супстанце које се растварају, а растварач је супстанца у којој су растворене супстанце растворене. Раствори имају равномерну расподелу растварача у смеши. Решења се међусобно упоређују описујући их као хипертонична, изотонична или хипотонична. Ако је раствор хипертоничан, има више растворених супстанци у односу на друго решење. Изотонични раствор има исту количину растворених супстанци. Хипотонични раствор има мање растворених супстанци.
Осмоза
Осмоза се односи на кретање воде кроз селективно пропусну мембрану. Селективно пропусна мембрана је мембрана која омогућава само пролазак молекула воде - не растворених супстанци или јона - кроз мембрану. У осмози, вода се увек креће из раствора са малим бројем растворених супстанци у онај са великим бројем растворених супстанци. Ако се раствор са малим бројем растворених супстанци (хипотоничних) постави поред раствора са већим бројем растворених супстанци (хипертоничних) и одвојена селективно пропусном мембраном, вода би се премештала из хипотоничног раствора у хипертонични раствор осмоза.
Ћелијске мембране
Свака ћелија има мембрану која покрива спољну страну ћелије; назива се плазма мембрана. Ова мембрана има бројне функције, укључујући одржавање садржаја ћелије одвојено од спољног света, заштиту ћелије и кретање супстанци у ћелији и из ње. Те супстанце могу бити хранљиве материје, отпад и вода. Животињске ћелије се разликују од осталих организама по томе што им недостаје ћелијски зид, који је крута структура која истовремено штити ћелију и даје јој облик.
Животињске ћелије у хипотоничном раствору
Животињске ћелије имају мембрану која је диференцијално пропусна. Слично селективно пропусној мембрани, диференцијално пропусна мембрана омогућава само пролазак одређених супстанци - укључујући воду, али не и искључиво воду, кроз мембрану. Животињска ћелија која се стави у хипотонични раствор брзо ће добити воду, јер би осмоза довела до тога да се вода пресели у подручје са више растворених супстанци. У овом случају то је унутрашњост ћелије.
Ћелија у хипотоничном раствору може добити довољно воде да лизира или пукне ћелијску мембрану која уништава ћелију. Биљне ћелије имају одређену одбрану од овог феномена, јер њихови ћелијски зидови спречавају пуцање ћелије. Организми који живе у слатководним срединама, која су обично хипотонична, често имају механизме који помажу у спречавању пуцања ћелија. Овај принцип се често демонстрира са црвеним крвним зрнцима, која немају механизме за одбрану од лизирања.
