Zawartość
Na działanie komórki ma bezpośredni wpływ jej środowisko, w tym substancje rozpuszczone w jego otoczeniu. Umieszczenie komórek w różnych typach rozwiązań pomaga zarówno uczniom, jak i naukowcom zrozumieć funkcję komórki. Roztwór hipotoniczny ma drastyczny wpływ na komórki zwierzęce, który wykazuje ważne i charakterystyczne właściwości komórki zwierzęcej i błon komórkowych.
Rozwiązania
Roztwór jest mieszaniną dwóch lub więcej substancji i składa się z dwóch części, substancji rozpuszczonych i rozpuszczalnika. Substancje rozpuszczone to substancje, które są rozpuszczone, a rozpuszczalnik to substancja, w której substancje rozpuszczone są rozpuszczone. Roztwory mają równomierny rozkład rozpuszczalników w całej mieszaninie. Rozwiązania są porównywane ze sobą, opisując je jako hipertoniczne, izotoniczne lub hipotoniczne. Jeśli rozwiązanie jest hipertoniczne, ma więcej substancji rozpuszczonych w stosunku do innego rozwiązania. Roztwór izotoniczny ma taką samą ilość substancji rozpuszczonych. Rozwiązanie hipotoniczne ma mniej substancji rozpuszczonych.
Osmoza
Osmoza odnosi się do przepływu wody przez selektywnie przepuszczalną membranę. Selektywnie przepuszczalna membrana to membrana, która pozwala tylko na przechodzenie cząsteczek wody - nie substancji rozpuszczonych ani jonów - przez membranę. W osmozie woda zawsze przechodzi z roztworu o niskiej liczbie substancji rozpuszczonych do roztworu o dużej liczbie substancji rozpuszczonych. Jeśli roztwór o niskiej liczbie substancji rozpuszczonych (hipotoniczny) zostanie umieszczony obok roztworu o większej liczbie substancji rozpuszczonych (hipertoniczny) i zostanie oddzielony przez selektywnie przepuszczalną membranę, woda przemieszczałaby się z roztworu hipotonicznego do roztworu hipertonicznego z powodu osmozy .
Błony komórkowe
Każda komórka ma membranę, która pokrywa jej zewnętrzną stronę; nazywa się to błoną plazmową. Ta błona ma wiele funkcji, w tym utrzymywanie zawartości komórki oddzielonej od świata zewnętrznego, ochronę komórki i przenoszenie substancji do i z komórki. Substancje te mogą być składnikami odżywczymi, odpadami i wodą. Komórki zwierzęce różnią się od komórek innych organizmów tym, że nie mają ściany komórkowej, która jest sztywną strukturą, która zarówno chroni komórkę, jak i nadaje jej kształt.
Komórki zwierzęce w roztworze hipotonicznym
Komórki zwierzęce mają błonę, która jest przepuszczalna w różny sposób. Podobnie jak selektywnie przepuszczalna membrana, przepuszczalna w różny sposób membrana pozwala tylko niektórym substancjom - w tym wodzie, ale nie wyłącznie wodzie - przechodzić przez membranę. Komórka zwierzęca umieszczona w hipotonicznym roztworze szybko zyska wodę, ponieważ osmoza spowodowałaby, że woda przesunęłaby się do obszaru o większej zawartości substancji rozpuszczonych. W tym przypadku jest to wnętrze komórki.
Komórka w hipotonicznym roztworze może uzyskać wystarczającą ilość wody do lizy lub pęknięcia błony komórkowej, która niszczy komórkę. Komórki roślinne mają pewną obronę przed tym zjawiskiem, ponieważ ich ściany komórkowe zapobiegają pękaniu komórki. Organizmy żyjące w środowiskach słodkowodnych, które są zwykle hipotoniczne, często mają mechanizmy zapobiegające pękaniu komórek. Zasada ta jest często wykazywana w przypadku czerwonych krwinek, które nie mają mechanizmów do obrony przed lizą.