Inom vetenskapen använder människor vanligtvis termerna "hyperton" och "hypotonisk" när de beskriver koncentrationen av lösta partiklar i lösningar. Men exakt vad är skillnaden när det gäller hyperton kontra hypoton lösningar?
Du behöver lite bekantskap med dessa termer om du vill förstå några av de mest grundläggande begreppen relaterade till cellbiologi, fysiologi och till och med medicinska behandlingar.
Läs vidare för en fullständig uppdelning av båda termerna, inklusive hur hypertona och hypotona lösningar påverkar celler och organismer, och deras betydelse i ditt dagliga liv.
InnehållEn lösning är en blandning av ämnen, där ett ämne (det lösta ämnet) löser sig i ett annat ämne (lösningsmedlet). Koncentrationen av dessa lösta partiklar avgör om du kan kalla lösningen hypertonisk eller hypotonisk.
En hypertonisk lösning har en högre koncentration av lösta ämnen när du jämför den med en annan lösning eller en referenspunkt. I huvudsak, i en hyperton lösning, finns det fler lösta partiklar och färre vattenmolekyler.
Som jämförelse har en hypoton lösning en lägre koncentration av lösta ämnen när du jämför den med en annan lösning eller din referenspunkt. Med andra ord, i en hypoton lösning finns det färre lösta partiklar och fler vattenmolekyler.
Varför är skillnaden värd att notera? Koncentration av lösta ämnen spelar en avgörande roll i de biologiska och fysiologiska processerna hos människor och andra organismer. Till exempel påverkar det rörelsen av vatten och lösta ämnen över dina cellmembran.
På grund av denna betydelse utvecklade forskare terminologi för att beskriva olika typer av koncentrationer av lösta ämnen.
Hypertona och hypotona lösningar är inte bara teoretiska begrepp. Du kan stöta på båda i din vardag, till exempel i följande scenarier.
Medicinsk personal formulerar noggrant IV-lösningar så att de är kompatibla med din kropps naturliga vätskor.
För att minska ödem (svullnad) kan de använda en hypertonisk IV-lösning för att dra ut överflödigt vatten ur blodomloppet och in i dina celler. Å andra sidan kan en läkare administrera en hypoton IV-lösning för att öka den totala vätskevolymen i din kropp.
Dina röda blodkroppar, som transporterar syre genom hela din kropp, är ett klassiskt exempel på hur hypertona och hypotona lösningar påverkar celler.
Om dina röda blodkroppar skulle möta en hypertonisk lösning, skulle vatten lämna cellerna, vilket får dem att krympa och bli mindre effektiva på att transportera syre. Detta kan leda till ett sänkt blodtryck och minska mängden syre som dina blodkroppar kan bära.
Däremot, om dina röda blodkroppar skulle möta en hypoton lösning, skulle vatten komma in i cellerna, vilket får dem att svälla och eventuellt spricka. Detta kan få de röda blodkropparna att spricka i det som kallas hemolys, ett uppenbart skadligt resultat.
Växtceller uppvisar också svar på hypertona och hypotona lösningar. Växtens cellvägg, som är stel och omger cellmembranet, spelar här en avgörande roll.
I en hypertonisk lösning rör sig vatten ut ur växtens celler, vilket gör att cellmembranet dras bort från cellväggen. Detta fenomen är känt som plasmolys och kan leda till minskat turgortryck (som orsakar vissning) i växtceller.
I en hypoton lösning flyttas vatten in i växtcellerna, vilket gör att de blir turgida och bibehåller sin styvhet, något som är absolut nödvändigt för växtens hälsa och tillväxt.
Hypertona lösningar har en högre koncentration av lösta ämnen och får vatten att flytta ut ur cellerna, vilket potentiellt leder till cellkrympning. Hypotoniska lösningar, å andra sidan, har en lägre koncentration av lösta ämnen och får vatten att flytta in i cellerna, vilket potentiellt kan få dem att svälla eller brista.
Det finns också en tredje typ av lösning, som kallas en isotonisk lösning. I en isotonisk lösning är koncentrationen av lösta ämnen densamma som referenslösningen, vilket resulterar i ingen nettorörelse av vatten.
Isotoniska lösningar hjälper din kropp att upprätthålla balansen av vätskenivåer. Till exempel använder medicinska behandlingar ofta normal koksaltlösning, en lösning som innehåller natriumklorid (bordssalt) löst i vatten.
Normal saltlösning är isotonisk för dina kroppsvätskor, vilket betyder att den har en liknande koncentration av lösta ämnen som ditt blod. Detta gör den kompatibel med dina celler. Om det inte vore kompatibelt skulle det istället vara en hyperton eller hypoton lösning, vilket skulle ha negativa fysiologiska effekter.
För att bättre förstå hur hypertona lösningar påverkar celler, föreställ dig att du har ett semipermeabelt membran (ett membran som låter vissa molekyler passera samtidigt som de blockerar andra) som skiljer två behållare åt.
I den ena behållaren har du en hyperton lösning med hög koncentration av lösta ämnen, och i den andra har du en lägre koncentration av lösta ämnen, kanske rent vatten.
När ett semipermeabelt membran separerar dessa två lösningar, kommer den hypertona lösningen att utöva osmotiskt tryck på den. Detta innebär att vattenmolekyler från sidan med låg koncentration av lösta ämnen kommer att röra sig genom membranet in i den hypertona lösningen och försöka späda ut den högre koncentrationen av lösta ämnen.
Denna rörelse av vattenmolekyler kallas osmos. Under osmos rör sig vatten ut ur cellerna i en hypertonisk lösning, vilket får dem att krympa. När detta händer i din kropp kan det påverka din muskelfunktion och övergripande cellhälsa.
Tänk nu på att du har en behållare med en hypoton lösning med låg koncentration av lösta ämnen, och i den andra behållaren har du en högre koncentration av lösta ämnen, kanske en saltlösning.
När ett semipermeabelt membran separerar dessa två lösningar kommer den hypotoniska lösningen att utöva osmotiskt tryck i motsatt riktning, i en process som vi kallar "omvänd osmos."
Med andra ord, i en hypoton lösning rör sig vatten in i cellerna. De får vatten, vilket får dem att svälla eller till och med spricka. Detta kan leda till en ökning av turgortrycket. En planta med högt turgortryck kommer till exempel att stå upprätt eller till och med bli stel, medan en planta med lågt turgortryck kommer att sjunka.
Osmos är en passiv process; det kräver ingen energi för att uppstå. Istället förlitar den sig på koncentrationsgradienten – eller skillnaden i koncentration av lösta ämnen mellan två områden – för att driva vattenmolekylernas rörelse i en eller annan riktning.
Osmos förekommer i celler, men du kan också se osmos på jobbet i många andra vardagliga situationer.
Till exempel, när du blötlägger ett russin i vatten, absorberar det vatten och sväller, tack vare osmos. Ett annat exempel är betningsprocessen, som är beroende av salt och osmotiskt tryck för att dra ut fukt ur maten, bevara den och motverka tillväxten av dåliga bakterier.
Inom biologin är det avgörande att upprätthålla jämvikt eftersom balansen mellan koncentrationerna av lösta ämnen och lösningsmedel hjälper celler och organismer att överleva. Isotoniska lösningar, som säkerställer att det inte sker någon nettorörelse av vatten över cellmembranen, spelar därför en viktig roll för att upprätthålla jämvikt.
Här är några situationer där du hittar dem på jobbet.
Den här artikeln skapades i samband med AI-teknik, sedan faktagranskades och redigerades av en HowStuffWorks-redaktör.
