На функцію клітини безпосередньо впливає навколишнє середовище, включаючи речовини, які розчинені в її середовищі. Розміщення клітин у різних типах розчинів допомагає як студентам, так і науковцям зрозуміти функції клітин. Гіпотонічний розчин різко впливає на клітини тварин, що демонструє важливі та відмінні властивості клітини тварини та клітинних мембран.
Рішення
Розчин являє собою суміш двох або більше речовин і складається з двох частин - розчинених речовин та розчинника. Розчинені речовини - це речовини, які розчиняються, а розчинник - речовина, в якій розчинені розчинені речовини. Розчини мають рівномірний розподіл розчинників по суміші. Рішення порівнюють одне з одним, описуючи їх як гіпертонічні, ізотонічні чи гіпотонічні. Якщо розчин гіпертонічний, він містить більше розчинених речовин порівняно з іншим розчином. Ізотонічний розчин має однакову кількість розчинених речовин. Гіпотонічний розчин має менше розчинених речовин.
Осмос
Осмос відноситься до руху води через селективно проникну мембрану. Селективно проникна мембрана - це мембрана, яка дозволяє лише пропускати крізь мембрану молекули води - не розчинених речовин чи іонів. При осмосі вода завжди переходить від розчину з низькою кількістю розчинених речовин до розчину з великою кількістю розчинених речовин. Якщо розчин з низькою кількістю розчинених речовин (гіпотонічний) поміщають поруч із розчином із більшою кількістю розчинених речовин (гіпертонічним) і відокремлена селективно проникною мембраною, вода рухатиметься від гіпотонічного розчину до гіпертонічного розчину завдяки осмос.
Клітинні мембрани
Кожна клітина має мембрану, яка покриває зовнішню частину клітини; це називається плазматичною мембраною. Ця мембрана виконує численні функції, включаючи утримання вмісту клітини окремо від зовнішнього світу, захист клітини та переміщення речовин всередину та поза клітиною. Ці речовини можуть бути поживними речовинами, відходами та водою. Клітини тварин відрізняються від клітин інших організмів тим, що їм бракує клітинної стінки, яка є жорсткою структурою, яка одночасно захищає клітину і надає їй форму.
Клітини тварин у гіпотонічному розчині
Клітини тварин мають мембрану, яка диференціально проникна. Подібно до селективно проникної мембрани, диференціально проникна мембрана дозволяє лише певним речовинам - включаючи воду, але не виключно воду - проходити через мембрану. Клітина тварини, яка поміщається в гіпотонічний розчин, швидко набиратиме воду, оскільки осмос призведе до переміщення води в область із більшою кількістю розчинених речовин. У цьому випадку це внутрішня частина клітини.
Клітина в гіпотонічному розчині може отримати достатню кількість води для лізису або розриву клітинної мембрани, що руйнує клітину. Рослинні клітини мають певний захист від цього явища, оскільки їх клітинні стінки перешкоджають розриву клітини. Організми, що живуть у прісноводних середовищах, які зазвичай є гіпотонічними, часто мають механізми, які допомагають запобігти розриву клітин. Цей принцип часто демонструється з еритроцитами, які не мають механізмів захисту від лізингу.