Kırmızı kan hücreleri, hipertonik bir çözeltiye yerleştirildiklerinde kasılmaya (kasılma) uğrarlar. Hipertonik, başka bir çözeltiden daha yüksek ozmotik basınca sahip bir çözeltiyi ifade eder. Başka bir deyişle, hipertonik bir çözelti, zarın dışında içinde olduğundan daha fazla çözünen parçacık bulunan bir çözeltidir.
Hipertonik bir çözelti, sulu çözeltiden daha yüksek bir çözünen konsantrasyonu içerir. Daha düşük konsantrasyonlu zıt çözelti, hipotonik bir çözelti olarak bilinir. Bilim adamları bu çözümle hücrenin içeriğini çevreye kıyasla daha iyi tanımlayabilirler ve hücre hipertonik bir çözeltiye yerleştirilirse hücre hipotonik olarak kabul edilir.
İçindekiler
hipertonik solüsyonun tanımı
Hipertonik bir hücre çözeltisi, sitozolün biraz hipotonik veya zayıf bir ortamda konsantre olduğu anlamına gelir. Bu çok önemlidir, çünkü çözünen maddeler ve su gradyanlar boyunca akma veya dağılma eğilimindedir. Birbirine karıştırılan iki çözüm sonunda tek bir çözüm haline gelecektir. Çözeltiler, yalnızca suyun geçmesine izin veren geçirgen bir zarla ayrılırsa, su iki çözelti arasında hareket ederken çözeltiler izotoniktir. İzotonik çözeltiler, hacimleri farklı olsa da eşit konsantrasyonlara sahiptir.
İyonların ve suyun hareketi hücreler için çok önemlidir. Hücreler, çeşitli amaçlar için iyon gradyanlarını kullanır. Örneğin, bitki hücreleri, vakuole su çekmeye yardımcı olmak için merkezi vakuollerinde hipertonik bir çözelti kullanır. Bu, hazneyi genişletir ve bitkilerin hücrelerinde turgor basıncı oluşturmasına izin verir. Hayvan hücreleri, özellikle nöronlar, bir aksiyon potansiyeli veya sinir sinyali oluşturmak için hipertonik bir çözeltiye ve içindeki iyonlara bağımlıdır. Bu hücrelerin elektriksel aktivitesi, hipertonik bir çözeltideki iyonların pozitif ve negatif yüklerine bağlıdır.
hipertonik örnek
Kırmızı kan hücreleri, stresi açıklamak için kullanılan klasik örnektir. Tuzların (iyonların) konsantrasyonu kan hücresinin dışındakiyle aynı olduğunda, çözelti hücreler için izotoniktir ve normal şekil ve boyutlarını alır.
Kırmızı kan hücreleri tatlı suya yerleştirildiğinde, hücrenin dışında hücrenin içinde olduğundan daha az çözünen varsa, çözelti (su) kırmızı kan hücrelerinin içine göre hipotoniktir. Hücreler, iç ve dış çözeltilerin konsantrasyonunu eşitlemeye çalışmak için hücreye su akışıyla şişer ve patlayabilir. Tesadüfen, hipotonik çözeltiler hücrelerin patlamasına neden olabileceğinden, bir kişinin tatlı suda boğulma olasılığının tuzlu suya göre daha yüksek olmasının nedenlerinden biri de budur. Çok fazla su içmek de bir sorundur.
Kırmızı kan hücreleri konsantre bir tuz çözeltisine yerleştirildiğinde olduğu gibi, hücre dışında daha yüksek bir çözünen konsantrasyonu varsa, tuz çözeltisi hücrelerin içine göre hipertoniktir. Kırmızı kan hücreleri genişler, yani su hücrelerden ayrıldığında, kırmızı kan hücrelerinin içindeki ve dışındaki çözünen maddelerin konsantrasyonu aynı olana kadar büzülür ve büzülürler.
insan fakültesi
İnsan beyninde, vücuttaki su miktarını düzenlemek için, bir hücrenin etrafındaki ortamın ozmolaritesini ölçebilen ozmoreseptör adı verilen özel proteinler bulunur. Ortam hipertonik bir çözelti haline gelirse, bunun nedeni kandaki çözünen maddeleri seyreltmek için yeterli su olmamasıdır. Böbrek zarlarının geçirgenliği arttıkça hipotalamus hormon salgılar. Böbrek, kana geri atılacak olan suyu geri emecektir. Kan, hücrelere göre daha izotonik hale gelir ve normal süreçler devam edebilir.
Deniz kaplumbağası yönetmeliği
Tatlı su ile karşılaştırıldığında, tuzlu su hipertonik bir çözeltidir. Bu, hücrelerin çalışabilmesi için salinden daha hipertonik bir çözelti olan sitosol içermeleri gerektiği anlamına gelir. Örneğin, deniz kaplumbağaları hipertonik bir çözeltide tatlı su kaplumbağalarından çok daha uzun süre hayatta kalır. Bir su kaplumbağasını deniz suyuna koyarsanız, hipertonik deniz suyu kaplumbağayı kurutur. Yoğun, erimiş okyanus suyu, suyla hidratlamak yerine ozmolarite farkını dengelemek için suyu vücuttan çekecektir.
Bu engeli aşmak için deniz kaplumbağaları ve diğer deniz hayvanları, aşırı tuzu tolere etmek için benzersiz yöntemler geliştirdiler. Tuzlar sindirim sisteminden kan dolaşımına geçer. Tuz bezine ulaştıklarında çıkarılırlar. Bu, çözünen maddelerde daha yüksek olan ancak çevreye eskisi kadar su kaybetmeyen bir iç ortam yaratır.
hipertonik bir çözeltideki bitkiler
Genel olarak, bitkiler düşük stresli ortamlarda yaşamayı tercih eder. Bitkiler bu su kapasitesini vücutlarına yapı kazandırmak ve suyu köklerden bitkiye taşımak için kullanırlar. Bununla birlikte, birçok bitki hiperstres ortamlarında yaşamaya adapte olmuştur. Kıyı bataklıkları, mangrov bataklıkları ve diğer acı sular, tatlı sudan çok daha yüksek tuz içeriğine sahiptir. Toprak bu tuzlarla doygun hale gelir ve toprakta çok daha yüksek bir çözünmüş konsantrasyon oluşturur.
Bu habitata nakledilirse çoğu bitki küçülür, ancak halofitler olarak bilinen özel bir bitki grubu bu engeli aşmak için evrimleşmiştir. Bitkiler, köklerinin ozmolaritesini artırarak, hücre içi ortama kıyasla sitozolde hipotonik bir ortamdan hipertonik bir çözeltiye geçebilirler. Bu, kök hücrelerin su potansiyelini düşürür ve suyun hücrelere girmesini sağlar. Hücreler ya fazla tuzları köklerde depolar ya da tuzları bezlerden atılabilecekleri yapraklara taşır.
Hipertonik bir çözeltideki bir hücre
Plazma zarı, hücrenin içeriğini çevreleyen ortamdan ayıran özel bir geçirgen zardır. Plazma zarı özel proteinlerle gömülüdür ve transmembran taşıma proteinleri taşıma çözücüleri arasındadır. Ayrıca suyun zar boyunca serbestçe akmasına izin veren aquaporin adı verilen özel protein kanallarına sahiptirler. Hücre, çözünenleri hücrenin içine ve dışına verimli bir şekilde taşımak için enerji kullanmalıdır. Çok fazla çözünür ve sitozol çevreye göre hipertonik bir çözelti haline gelir. Hücre duvarı olmayan hücreler patlayabilir.
Hipertonik, hipotonik ve çalkantılı solüsyonlar kırmızı kan hücrelerini etkiler. Ortamda çok az çözünen hipertonik bir çözelti haline gelecektir. Bu durumda su hücreden çıkarken bunun tersi gerçekleşir. Su, düşük çözünen konsantrasyonlu bölgelerden yüksek çözünen konsantrasyonlu bölgelere hareket ederek, çözünen konsantrasyon gradyanına karşı hareket eder. Başka bir deyişle, su, su konsantrasyonu gradyanı vasıtasıyla yüksek su konsantrasyonu olan alanlardan düşük su konsantrasyonu olan bölgelere doğru hareket eder.
Hücrelerinin ozmolaritesini düzenleyen organizmalar, ozmotik düzenleyiciler olarak bilinir. Normalde hücreler, sitoplazmayı çevreye göre hipertonik bir çözelti olarak korumaya çalışırlar. Bu durum bazı yapısal problemler doğurmakla birlikte, suyun hücre içinde serbestçe dolaşmasını ve gerekli birçok reaksiyonda yer almasını sağlar. Hücreler hipotonik ise, sonunda sularının çoğunu çevreye salarlar. Diğer organizmalar, ozmolar dönüştürücüler, çevre ile aynı ozmolaliteye sahiptir, ancak kesin çözünenler farklı olabilir. Bu da fazla su kaybetmemelerini ve fazla su kazanmamalarını sağlar.
Hipertonik çözeltilerin kullanım alanları
Bir çözümün rengini değiştirmenin pratik uygulamaları vardır. Örneğin, çözeltileri arıtmak ve deniz suyunu tuzdan arındırmak için ters ozmoz kullanılabilir. Hipertonik çözümler gıdaların korunmasına yardımcı olur. Örneğin, gıdayı tuzla paketlemek veya hipertonik bir şeker veya tuz solüsyonunda asitlendirmek, mikropları öldüren veya en azından üreme yeteneklerini sınırlayan hipertonik bir ortam yaratır. Hipertonik çözeltiler, su hücreleri terk ederken veya bir zardan denge sağlamaya çalışırken, gıdaları ve diğer maddeleri de dehidre eder.
“Hipertonik” ve “hipotonik” terimleri, referans çerçevesini açıklamayı ihmal ettikleri için genellikle herkesin kafasını karıştırır. Örneğin, bir hücre bir tuz çözeltisine yerleştirilirse, tuz çözeltisi hücre plazmasından daha hipertoniktir (daha konsantre). Ancak duruma hücrenin içinden bakıldığında, plazmanın tuzlu suya göre hipotonik olduğu düşünülebilir.
Ayrıca, bazen dikkate alınması gereken birden fazla çözüm türü vardır. Bir tarafında 2 mol Na iyonu ve 2 mol Cl iyonu ve diğer tarafında 2 mol K+ iyonu ve 2 mol Cl iyonu bulunan yarı geçirgen bir zarınız varsa gerilimi belirlemek kafa karıştırıcı olabilir. Her iki tarafta 4 mol iyon olduğu göz önüne alındığında, bölümün her bir tarafı diğerine göre izotropiktir. Ancak sodyum iyonunun bir tarafı bu iyonlara göre hipertoniktir (diğer tarafı sodyum iyonlarına göre hipotoniktir). Potasyum içeren taraflar potasyuma göre hipertoniktir (ve sodyum klorür çözeltisi potasyuma göre hipotoniktir). Beklenen durum Sodyum ve potasyum iyonları dengeye ulaşılana kadar zardan geçer; Odanın her iki tarafında 1 mol sodyum iyonu, 1 mol potasyum iyonu ve 2 mol klorür iyonu bulunur.
Hipertonik çözeltilerde suyun hareketi
Su yarı geçirgen bir zardan geçer. Suyun, çözünmüş parçacıkların konsantrasyonunu eşitlemek için çalıştığına dikkat edilmelidir. Membranın her iki tarafındaki çözeltiler izotonik ise, su ileri geri serbestçe hareket eder. Su, zarın hipotonik (daha az konsantre) tarafından hipertonik (daha az konsantre) tarafına geçer ve çözeltiler izotonik olana kadar akış yönü devam eder.
kaynaka:
https://www.khanacademy.org/science/biology/membranes-and-transport/diffusion-and-osmosis/a/osmosis
https://www. Reasontco.com/hypertonic-definition-and-examples-605232
https://study.com/academy/lesson/hypertonic-solution-definition-effect-example.html
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]