Osmotischer Druck und Tonizität

Osmotischer Druck und Tonizität sind für Menschen oft verwirrend. Beides sind wissenschaftliche Begriffe, die sich auf Druck beziehen. Osmotischer Druck ist der Druck einer Lösung gegen eine semipermeable Membran, um zu verhindern, dass Wasser über die Membran nach innen fließt. Die Tonizität ist das Maß für diesen Druck. Wenn die Konzentration der gelösten Stoffe auf beiden Seiten der Membran gleich ist, besteht keine Tendenz, dass sich Wasser über die Membran bewegt, und kein osmotischer Druck. Die Lösungen sind zueinander isotonisch. Normalerweise gibt es eine höhere Konzentration von gelöste Stoffe auf einer Seite der Membran als auf der anderen. Wenn Sie sich über osmotischen Druck und Tonizität nicht sicher sind, kann dies daran liegen, dass Sie sich nicht sicher sind, wie die Unterschied zwischen Diffusion und Osmose.

Diffusion ist die Bewegung von Partikeln aus einem Bereich höherer Konzentration in einen Bereich niedrigerer Konzentration. Wenn Sie beispielsweise Zucker zu Wasser hinzufügen, diffundiert der Zucker im gesamten Wasser, bis die Zuckerkonzentration im Wasser in der gesamten Lösung konstant ist. Ein weiteres Beispiel für die Verbreitung ist, wie sich der Duft von Parfüm in einem Raum ausbreitet.

Während OsmoseWie bei der Diffusion besteht die Tendenz, dass Partikel in der gesamten Lösung die gleiche Konzentration anstreben. Die Partikel können jedoch zu groß sein, um eine semipermeable Membran zu durchqueren, die Bereiche einer Lösung trennt, so dass sich Wasser über die Membran bewegt. Wenn Sie eine Zuckerlösung auf der einen Seite einer semipermeablen Membran und reines Wasser auf der anderen Seite der Membran haben Membran gibt es immer Druck auf der Wasserseite der Membran, um zu versuchen, den Zucker zu verdünnen Lösung. Bedeutet dies, dass das gesamte Wasser in die Zuckerlösung fließt? Wahrscheinlich nicht, da die Flüssigkeit möglicherweise Druck auf die Membran ausübt und den Druck ausgleicht.

Wenn Sie beispielsweise eine Zelle in frisches Wasser legen, fließt das Wasser in die Zelle und quillt auf. Fließt das gesamte Wasser in die Zelle? Nein. Entweder platzt die Zelle oder sie schwillt bis zu einem Punkt an, an dem der auf die Membran ausgeübte Druck den Druck des Wassers übersteigt, das versucht, in die Zelle einzudringen.

Natürlich klein Ionen und Moleküle kann in der Lage sein, eine semipermeable Membran zu durchqueren, so dass gelöste Stoffe wie kleine Ionen (Na⁺, Cl^-) verhalten sich ähnlich wie bei einer einfachen Diffusion.

Die Tonizität von Lösungen in Bezug aufeinander kann als hypertonisch, isotonisch oder hypotonisch ausgedrückt werden. Die Wirkung verschiedener externer Konzentrationen gelöster Stoffe auf rote Blutkörperchen ist ein gutes Beispiel für eine hypertonische, isotonische und hypotonische Lösung.

Wenn der osmotische Druck der Lösung außerhalb der Blutkörperchen höher ist als der osmotische Druck innerhalb der roten Blutkörperchen, ist die Lösung hypertonisch. Das Wasser in den Blutzellen tritt aus den Zellen aus, um den osmotischen Druck auszugleichen, wodurch die Zellen schrumpfen oder sich bilden.

Wenn der osmotische Druck außerhalb der roten Blutkörperchen der gleiche ist wie der Druck innerhalb der Zellen, ist die Lösung in Bezug auf das Zytoplasma isotonisch. Dies ist der übliche Zustand der roten Blutkörperchen im Plasma.

Wenn die Lösung außerhalb der roten Blutkörperchen einen niedrigeren osmotischen Druck hat als die Zytoplasma des rote Blutkörperchenist die Lösung in Bezug auf die Zellen hypoton. Die Zellen nehmen Wasser auf, um den osmotischen Druck auszugleichen, wodurch sie anschwellen und möglicherweise platzen.