เกิดอะไรขึ้นกับเซลล์สัตว์ในสารละลายไฮโปโทนิก

เนื้อหา

• เมมเบรนพลาสม่า
• การแพร่กระจายและการออสโมซิส
• สารละลายไอโซโทนิก
• สารละลาย Hypotonic
• โซลูชัน Hypertonic
• เซลล์สัตว์กับเซลล์พืช

ทั้งพืชและสัตว์มีเซลล์และความแตกต่างที่สำคัญอย่างหนึ่งคือเซลล์พืชมีผนังเซลล์ สิ่งนี้ช่วยให้พวกเขารักษารูปร่างได้แม้ว่าสภาพแวดล้อมจะเปลี่ยนแปลงไปมากก็ตาม เซลล์สัตว์มีความยืดหยุ่นมากกว่าและหากไม่มีผนังเซลล์สามารถตอบสนองในทางลบต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมเช่นความเข้มข้นของสารละลายรอบตัว

เมมเบรนพลาสม่า

เซลล์ทั้งหมดล้อมรอบด้วยพลาสมาเมมเบรนซึ่งเป็นฟอสโฟลิปิดสองชั้นที่ควบคุมการเข้าและออกของวัสดุในเซลล์ ในพืชผนังเซลล์อยู่ด้านข้างของเมมเบรนซึ่งช่วยรักษาโครงสร้างของมัน เมมเบรนของเซลล์ถือได้ว่าสามารถซึมผ่านได้โดยเลือกได้เนื่องจากอนุญาตให้สารบางชนิดเช่นน้ำผ่านได้อย่างอิสระ แต่ไม่ใช่สารอื่นเช่นไอออนและโมเลกุลขนาดใหญ่

การแพร่กระจายและการออสโมซิส

สารละลายประกอบด้วยตัวทำละลายของเหลวเช่นน้ำและตัวถูกละลายของแข็งที่ละลายในตัวทำละลาย ในสารละลายอนุภาคในบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงจะอพยพไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำกว่าตามธรรมชาติ สิ่งนี้เรียกว่าการแพร่กระจาย เมื่อการแพร่กระจายเกิดขึ้นผ่านเมมเบรนที่สามารถซึมผ่านได้จะเรียกว่าออสโมซิส สิ่งนี้สำคัญสำหรับเซลล์เพราะถ้าตัวถูกละลายไม่สามารถผ่านเมมเบรนซึ่งเลือกได้น้ำจะไหลผ่านได้อย่างอิสระเพื่อปรับสมดุลความเข้มข้น

สารละลายไอโซโทนิก

ถ้าเซลล์อยู่ในสารละลายที่มีความเข้มข้นเท่ากับภายในสารละลายนั้นจะเป็นไอโซโทนิค นี่เป็นสถานการณ์ที่เหมาะสำหรับเซลล์ซึ่งการไหลของน้ำออกจากเซลล์จะเท่ากับการไหลเข้า แต่เซลล์มักพบสภาพแวดล้อมที่มีความเข้มข้นต่างจากของมันเองเช่นสิ่งมีชีวิตที่พบในน้ำบริสุทธิ์ (ความเข้มข้นของตัวถูกละลายต่ำ) หรือน้ำทะเล (ความเข้มข้นของตัวถูกละลายสูง)

สารละลาย Hypotonic

ถ้าสารละลายรอบเซลล์มีความเข้มข้นน้อยกว่าสิ่งที่อยู่ข้างในแสดงว่าการแก้ปัญหานั้นเป็นไปโดยสมมุติฐาน ในสารละลายไฮโปโทนิกน้ำจะไหลจากสารละลายเข้าสู่เซลล์ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ กระบวนการนี้เกิดขึ้นจนกว่าสารละลายทั้งสองจะมีความเข้มข้นเท่ากันเซลล์จะแตกตัวเนื่องจากความดันภายในหรือออร์แกเนลล์ของมันทำงานเพื่อสูบน้ำออก

โซลูชัน Hypertonic

ถ้าเซลล์อยู่ในสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงกว่าภายในสารละลายนั้นจะเป็นไฮเปอร์โทนิก เมื่อเกิดเหตุการณ์นี้น้ำจะไหลจากเซลล์ไปยังสารละลาย สิ่งนี้เกิดขึ้นจนกว่าความเข้มข้นจะสมดุลหรือเซลล์ขาดน้ำและตายหรือออร์แกเนลล์ใช้พลังงานเพื่อสูบน้ำเข้าไป

เซลล์สัตว์กับเซลล์พืช

เมื่อเซลล์สัตว์ถูกวางไว้ในสารละลายไฮโปโทนิกพวกมันจะดูดซับน้ำเนื่องจากออสโมซิส หากสารละลายมีความเข้มข้นต่ำพอเช่นน้ำกลั่นการดูดซึมจะทำให้เซลล์บวมจนระเบิดได้ แน่นอนว่านี่เป็นความเสี่ยงที่ร้ายแรงสำหรับเซลล์ในสารละลายไฮโปโทนิก เซลล์พืชไม่แตกออกเนื่องจากผนังเซลล์แข็งที่ยึดมันไว้