จะเกิดอะไรขึ้นกับเซลล์พืชและเซลล์สัตว์เมื่อวางในสภาพแวดล้อม Hypertonic, Hypotonic และ Isotonic?

ทำไมเมื่อคุณซื้อพริกหยวกสดมันกรอบ แต่ไม่กี่วันต่อมามันก็นิ่ม? อะไรทำให้พืชเหี่ยวเมื่อคุณลืมรดน้ำ? การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการสูญเสียน้ำ การเคลื่อนที่ของน้ำมีความสำคัญมากในเซลล์พืช (และเซลล์สัตว์) การแพร่กระจายของน้ำเรียกว่า ออสโมซิส.

ออสโมซิสคือการแพร่กระจายของน้ำผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ น้ำไหลลงแบบไล่ระดับความเข้มข้นและไปยังพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของตัวถูกละลายสูงกว่า

ตัวอย่างเช่น หากมีสองภูมิภาคเชื่อมต่อกันด้วยเมมเบรน และหนึ่ง (A) มีตัวถูกละลายมากกว่าที่อื่น (B) น้ำก็จะไหลจาก B ไปยัง A

ความสามารถของสารละลายในการทำให้น้ำเคลื่อนที่เรียกว่า ยาชูกำลัง. โทนิซิตี้ของสารละลายเกี่ยวข้องกับ to ออสโมลาริตี, ซึ่งเป็นความเข้มข้นรวมของตัวถูกละลาย

สารละลายที่มีความเข้มข้นของตัวถูกละลายต่ำกว่าจะมีออสโมลาริตีต่ำกว่าสารละลายที่มีความเข้มข้นของตัวถูกละลายสูงกว่า เมื่อใดก็ตามที่สารละลายสองชนิดแยกจากกันด้วยเมมเบรนที่ซึมผ่านได้ แต่ไม่สามารถ ในการละลาย น้ำจะเคลื่อนจากด้านข้างที่มีออสโมลาริตีต่ำไปด้านข้างด้วยค่าที่สูงกว่าเสมอ ออสโมลาริตี

มีคำศัพท์สามคำที่ใช้อธิบายโทนิซิตี้เมื่อเปรียบเทียบสารละลายสองชนิดที่คั่นด้วยเมมเบรน: ไฮโปโทนิก ไฮเปอร์โทนิก และไอโซโทนิก

ในตัวอย่างที่กล่าวข้างต้น ภูมิภาค A คือ hypertonic ไปยังภูมิภาค B เนื่องจากภูมิภาค A มีออสโมลาริตีสูงกว่า ในทางกลับกัน ภูมิภาค B คือ hypotonic ไปยังภูมิภาค A Tonicity สามารถพูดได้เฉพาะในการอ้างอิงถึงภูมิภาคอื่นเท่านั้น ด้วยตัวของมันเอง วิธีแก้ปัญหาไม่สามารถมียาชูกำลังได้

ไอโซโทนิกหมายถึงสองบริเวณที่คั่นด้วยเมมเบรนที่มีออสโมลาริตีเหมือนกัน

จนถึงตอนนี้ โทนิซิตี้ถูกกล่าวถึงในแง่ของสองพื้นที่ที่มีตัวถูกละลายซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ แต่โทนิซิตี้และการเคลื่อนที่ของน้ำมีความสำคัญมากสำหรับเซลล์ แทนที่จะเป็นสองส่วนที่ถูกแบ่งด้วยเมมเบรน คุณสามารถจินตนาการถึงเซลล์ที่วางอยู่ในของเหลวได้ มีสองภูมิภาค: หนึ่งภายในเซลล์และนอกเซลล์ ของเหลวภายนอกเซลล์เรียกว่าของเหลวนอกเซลล์

เซลล์สัตว์

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณวางเซลล์สัตว์ในสารละลายไฮโปโทนิก?

• โปรดจำไว้ว่า น้ำเคลื่อนจากบริเวณที่มีออสโมลาริตีต่ำไปยังบริเวณที่มีออสโมลาริตีสูง ในกรณีนี้ เนื่องจากของเหลวนอกเซลล์มีออสโมลาริตีต่ำ น้ำจึงพุ่งเข้าไปในเซลล์ เซลล์จะขยายตัวและแตกออกหรือแตกออกในที่สุด

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณวางเซลล์สัตว์ในสารละลายไฮเปอร์โทนิก

• ในกรณีนี้ น้ำจะออกจากเซลล์เนื่องจากเซลล์มีออสโมลาริตีต่ำกว่าของเหลวนอกเซลล์ เป็นผลให้เซลล์หดตัวในสิ่งที่เรียกว่าพลาสโมไลซิส

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณวางเซลล์สัตว์ในสารละลายไอโซโทนิก

• ออสโมลาริตีของของไหลทั้งสองมีค่าเท่ากัน ดังนั้นแม้ว่าน้ำจะกระจายเข้าและออก แต่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงสุทธิในปริมาตรของเซลล์

เซลล์พืช

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณวางเซลล์พืชในสารละลายไฮโปโทนิก?

• น้ำเคลื่อนจากบริเวณที่มีออสโมลาริตีต่ำ (ของเหลวนอกเซลล์) ไปยังบริเวณที่มีออสโมลาริตีสูง (ภายในเซลล์) เซลล์ก็จะขยายออก ไม่เหมือนกับเซลล์สัตว์ เซลล์พืชจะไม่แตกออก เนื่องจากเซลล์พืชมีผนังเซลล์แข็งรอบเยื่อหุ้มพลาสมา เมื่อบวมน้ำจะขุ่น

• สารละลายไฮโปโทนิกช่วยให้ผักอย่างพริกหยวกกรอบ

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณวางเซลล์พืชในสารละลายไฮเปอร์โทนิก

• น้ำจะออกจากเซลล์เนื่องจากเซลล์มีออสโมลาริตีต่ำกว่าของเหลวนอกเซลล์ ส่งผลให้เซลล์หดตัว

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณวางเซลล์พืชในสารละลายไอโซโทนิก

• ออสโมลาริตีของของไหลทั้งสองมีค่าเท่ากัน แม้ว่าน้ำจะกระจายเข้าและออก แต่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงสุทธิในปริมาตรของเซลล์