Osmotisk trykk og tonicitet

Osmotisk press og tonicitet er ofte forvirrende for mennesker. Begge er vitenskapelige termer knyttet til press. Osmotisk trykk er trykket til en løsning mot en semipermeabel membran for å forhindre vann i å strømme innover over membranen. Tonicity er målet for dette presset. Hvis konsentrasjonen av oppløste stoffer på begge sider av membranen er lik, er det ingen tendens til at vann beveger seg over membranen og ikke noe osmotisk trykk. Løsningene er isotoniske med hensyn til hverandre. Vanligvis er det en høyere konsentrasjon av solutes på den ene siden av membranen enn den andre. Hvis du er uklar om osmotisk trykk og tonicitet, kan det skyldes at du er forvirret over hvordan forskjell mellom diffusjon og osmose.

Spredning er bevegelsen av partikler fra et område med høyere konsentrasjon til et med lavere konsentrasjon. Hvis du for eksempel tilsetter sukker i vann, vil sukkeret diffundere i hele vannet til konsentrasjonen av sukker i vannet er konstant i hele løsningen. Et annet eksempel på diffusjon er hvordan duften av parfyme sprer seg i et rom.

I løpet av osmosesom med diffusjon, er det en tendens hos partikler til å søke den samme konsentrasjonen gjennom oppløsningen. Partiklene kan imidlertid være for store til å krysse en semipermeabel membran-separerende region av en løsning, slik at vann beveger seg over membranen. Hvis du har en sukkerløsning på den ene siden av en semipermeabel membran og rent vann på den andre siden av membran, vil det alltid være trykk på vannsiden av membranen for å prøve å fortynne sukkeret løsning. Betyr dette at alt vannet vil strømme inn i sukkerløsningen? Sannsynligvis ikke, fordi væsken kan utøve trykk på membranen, og utjevner trykket.

Hvis du for eksempel legger en celle i ferskvann, vil vannet renne inn i cellen, og få den til å svulme opp. Vil alt vannet renne inn i cellen? Nei. Enten vil cellen sprekke, ellers vil den svulme opp til et punkt der trykket som utøves på membranen overstiger trykket til vannet som prøver å komme inn i cellen.

Selvfølgelig, liten ioner og molekyler kan være i stand til å krysse en semipermeabel membran, så oppløste stoffer som små ioner (Na⁺, Cl^-) oppfører seg omtrent som de ville gjort hvis enkel diffusjon skulle oppstå.

Toniciteten til løsninger i forhold til hverandre kan uttrykkes som hypertonisk, isotonisk eller hypotonisk. Effekten av forskjellige eksterne konsentrasjoner av løst stoff på røde blodlegemer fungerer som et godt eksempel på en hypertonisk, isotonisk og hypotonisk løsning.

Når det osmotiske trykket til løsningen utenfor blodcellene er høyere enn det osmotiske trykket inne i de røde blodlegemene, er løsningen hyperton. Vannet inne i blodcellene kommer ut av cellene i et forsøk på å utjevne det osmotiske trykket, noe som får cellene til å krympe eller skape.

Når det osmotiske trykket utenfor de røde blodlegemene er det samme som trykket inne i cellene, er løsningen isoton med hensyn til cytoplasma. Dette er den vanlige tilstanden til røde blodlegemer i plasma.

Når løsningen utenfor de røde blodlegemene har et lavere osmotisk trykk enn cytoplasma av røde blodceller, er løsningen hypotonisk med hensyn til cellene. Cellene tar inn vann i et forsøk på å utjevne det osmotiske trykket, noe som får dem til å svelle og potensielt sprekke.