Unterschied zwischen isotonisch hypotonisch und hypertonisch - Unterschied Zwischen

Unterschied zwischen isotonisch hypotonisch und hypertonisch

Hauptunterschied - Isotonisch vs. Hypotonisch vs. Hypertonisch

Eine Lösung ist eine homogene flüssige Mischung aus zwei oder mehr Komponenten. Eine Lösung wird durch Auflösen eines gelösten Stoffes in einem Lösungsmittel hergestellt. Es gibt drei Arten von Lösungen, die nach ihren Konzentrationen gruppiert werden. Die Konzentration einer Lösung ist die Menge an gelöstem Stoff, die in einem Volumeneinheit der Lösung vorliegt. Die Konzentration einer Lösung bestimmt ihren osmotischen Druck; der Mindestdruck, der erforderlich ist, um zu verhindern, dass eine Lösung durch eine semipermeable Membran fließt. Der Hauptunterschied zwischen isotonischen hypotonischen und hypertonischen Lösungen besteht darin Isotonische Lösungen sind Lösungen mit gleichen osmotischen Drücken und hypotonische Lösungen sind Lösungen mit einem niedrigeren osmotischen Druck, während hypertonische Lösungen Lösungen mit einem hohen osmotischen Druck sind.

Wichtige Bereiche

1. Was ist isotonisch?
      – Definition, Wirkung auf Zellen
2. Was ist hypotonisch?
      - Definition, Wirkung auf Zellen
3. Was ist hypertonisch?
      - Definition, Wirkung auf Zellen, Verwendungen
4. Was ist der Unterschied zwischen isotonisch hypotonisch und hypertonisch?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Konzentration, hypertonisch, hypotonisch, isotonisch, osmotisch, Lösungen, Turgidity


Was ist isotonisch?

Isotonische Lösungen sind Lösungen mit gleichen osmotischen Drücken. Dies liegt an den gleichen Konzentrationen der gelösten Stoffe. Isotonische Lösungen haben die gleiche Menge an gelösten Stoffen pro Volumeneinheit der Lösung und die gleiche Menge an Wasser.

Wenn zwei isotonische Lösungen von einer semipermeablen Membran getrennt werden, findet keine Nettobewegung der gelösten Stoffe über die Membran statt, da zwischen den beiden Lösungen kein Konzentrationsgradient besteht. Die Wasserbewegungsraten von einer Lösung zur anderen sind gleich. Daher bleiben die Zellen in ihrem normalen Zustand. Die Form der Zelle wird nicht geändert. es tritt kein Quellen oder Schrumpfen auf.


Abbildung 1: Isotonisch

Osmotischer Druck ist der Druck, der angewendet werden muss, um diese Bewegung des gelösten Stoffes durch die semipermeable Membran zu vermeiden. Isotonische Lösungen haben gleiche osmotische Drücke, da die Bewegungsraten der Moleküle durch die semipermeable Membran gleich sind.

Einige Beispiele für Lösungen, die mit Tierzellen isotonisch sind, sind unten angegeben.

  • Kochsalzlösung (0,98%)
  • Dextrose in Wasser (5%)

Was ist hypotonisch?

Eine hypotonische Lösung ist eine Lösung mit einem niedrigeren osmotischen Druck. Der niedrige osmotische Druck ist das Ergebnis einer niedrigen Konzentration der gelösten Stoffe. Osmotischer Druck ist der Druck, der angewendet werden muss, um diese Bewegung des gelösten Stoffes durch die semipermeable Membran zu vermeiden. Wenn eine hypotonische Lösung von einer anderen Lösung über eine semipermeable Membran getrennt wird, ist die Bewegung des gelösten Stoffes durch die Membran geringer. Daher ist auch der Druck, der aufgebracht werden muss, um diese Bewegung zu stoppen, geringer.

Wenn eine Zelle einer hypotonischen Umgebung ausgesetzt wird, ist die Wassermenge in der Zelle geringer als die der hypotonischen Lösung. Dies liegt daran, dass in hypotonischen Lösungen eine geringere Menge gelöster Stoffe in einer großen Menge Wasser gelöst wird. Dann schwillt die Zelle an. Der Innendruck der Zelle wird erhöht und die Zellen können sogar platzen.


Abbildung 2: Hypotonisch

Hypotonische Lösungen können in Pflanzenzellen Trübung verursachen. Wenn Wasser in die Pflanzenzelle eindringt, schwillt die Zelle an. Dadurch wird die Zellmembran zur Pflanzenzellwand gedrückt. Die Zellwand kann ein Platzen der Zelle verhindern. Dieser Prozess ist Blasenbildung oder wir bezeichnen diese geschwollene Zelle als "Turgidenzelle".

Was ist Hypertonisch?

Eine hypertonische Lösung ist eine Lösung mit einem höheren osmotischen Druck im Vergleich zu anderen Lösungen. Da hypertonische Lösungen höhere Konzentrationen an gelösten Stoffen aufweisen, muss ein sehr hoher Druck ausgeübt werden, um zu verhindern, dass diese Lösung durch eine semipermeable Membran fließt.

Wenn eine hypertonische Lösung und eine andere (nicht hypertonische) Lösung von einer semipermeablen Membran getrennt werden, neigen die gelösten Stoffe der hypertonischen Lösung dazu, sich über die semipermeable Membran zu bewegen. Dies liegt daran, dass die hypertonische Lösung eine höhere Konzentration an gelöstem Stoff hat und die gelösten Stoffe sich entlang eines Konzentrationsgradienten bewegen können (von einer hohen Konzentration zu einer niedrigen Konzentration). Eine semipermeable Membran ist eine biologische oder synthetische Membran, durch die einige Moleküle und Ionen hindurchtreten können.


Abbildung 3: Hypertonisch

Osmotischer Druck ist der Druck, der angewendet werden muss, um diese Bewegung des gelösten Stoffes durch die semipermeable Membran zu vermeiden. Da die Konzentration einer hypertonischen Lösung sehr hoch ist, ist auch der zur Vermeidung der Bewegung des gelösten Stoffes erforderliche Druck hoch. Der osmotische Druck ist daher hoch.

Hypertonische Lösungen werden zur Konservierung von Lebensmitteln verwendet. Wenn zum Beispiel einige Früchte oder Fische in ein hypertonisches Salz getaucht oder mit einer hypertonischen Lösung verpackt werden, können Mikroben in der Umgebung in der Verpackung abgetötet werden. Dies liegt daran, dass mikrobielle Zellen eine hohe Wassermenge haben als gelöste Stoffe und die Wassermenge in einer hypertonischen Lösung sehr gering ist. Daher fließt Wasser entsprechend dem Konzentrationsgradienten aus den Zellen. Der Wassermangel verursacht das Schrumpfen der Zelle und tötet schließlich Mikroben.


Abbildung 1: Turgidität in Pflanzenzellen

Unterschied zwischen isotonisch hypotonisch und hypertonisch

Definition

Isotonisch: Isotonische Lösungen sind Lösungen mit gleichen osmotischen Drücken.

Hypotonisch: Hypotonische Lösungen sind Lösungen mit niedrigeren osmotischen Drücken.

Hypertonisch: Hypertonische Lösungen sind Lösungen mit vergleichsweise höheren osmotischen Drücken.

Gelöste Konzentration

Isotonisch: Isotonische Lösungen haben gleiche gelöste Konzentrationen.

Hypotonisch: Hypotonische Lösungen haben eine geringe Konzentration.

Hypertonisch: Hypertonische Lösungen haben eine hohe Konzentration.

Wirkung auf Zellen

Isotonisch: Isotonische Umgebungen zeigen keine Wirkung auf Zellen.

Hypotonisch: In hypotonen Umgebungen schwellen die Zellen an.

Hypertonisch: In hypertonischen Umgebungen schrumpfen die Zellen.

Lebensmittelkonservierung

Isotonisch: Isotonische Lösungen sind bei der Lebensmittelkonservierung nicht hilfreich.

Hypotonisch: Hypotonische Lösungen sind bei der Lebensmittelkonservierung nicht hilfreich.

Hypertonisch: Hypertonische Lösungen sind bei der Lebensmittelkonservierung hilfreich, da sie Mikroben in der Lebensmittelverpackung abtöten.

Fazit

Tonizität ist die relative Konzentration von gelösten Stoffen in einer Lösung, die die Richtung und das Ausmaß der Bewegung von Molekülen über eine semipermeable Membran bestimmt. Es gibt drei Arten von Lösungen, die auf der Tonizität basieren. isotonische Lösungen, hypertonische Lösungen und hypotonische Lösungen. Der Hauptunterschied zwischen isotonischen hypotonischen und hypertonischen Lösungen besteht darin, dass isotonische Lösungen Lösungen mit gleichen osmotischen Drücken sind, während hypotonische Lösungen Lösungen mit einem niedrigeren osmotischen Druck sind und hypertonische Lösungen Lösungen mit hohem osmotischem Druck sind.

Verweise:

1. Helmenstine, Ph.D. Anne Marie. "Was bedeutet hypertonisch?"