Differenza tra isotonica ipotonica e ipertonica

Differenza principale - Isotonica vs Ipotonica vs Ipertonica

Una soluzione è una miscela liquida omogenea di due o più componenti. Una soluzione viene fatta sciogliendo un soluto in un solvente. Esistono tre tipi di soluzioni raggruppate in base alle loro concentrazioni. La concentrazione di una soluzione è la quantità di soluto presente in un volume unitario della soluzione. La concentrazione di una soluzione determina la sua pressione osmotica; la pressione minima richiesta per evitare una soluzione che fluisce attraverso una membrana semipermeabile. La principale differenza tra le soluzioni isotoniche ipotoniche e ipertoniche è quella le soluzioni isotoniche sono soluzioni aventi pressioni osmotiche uguali e soluzioni ipotoniche sono soluzioni con una pressione osmotica più bassa mentre le soluzioni ipertoniche sono soluzioni ad alta pressione osmotica.

Aree chiave coperte

1. Cos'è Isotonic
      - Definizione, Effetto sulle cellule 
2. Cosa è ipotonico
      - Definizione, Effetto sulle cellule
3. Cos'è ipertonico
      - Definizione, effetto sulle cellule, usi
4. Qual è la differenza tra isotonica ipotonica e ipertonica
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: concentrazione, ipertonica, ipotonica, isotonica, pressione osmotica, soluzioni, turgore 

Cos'è Isotonic

Le soluzioni isotoniche sono soluzioni aventi pari pressione osmotica. Ciò è dovuto alle pari concentrazioni di soluti che hanno. Le soluzioni isotoniche hanno la stessa quantità di soluti per unità di volume di soluzione e la stessa quantità di acqua.

Quando due soluzioni isotoniche sono separate da una membrana semipermeabile, non vi è alcun movimento netto di soluti attraverso la membrana poiché non vi è alcun gradiente di concentrazione tra le due soluzioni. Le velocità del movimento dell'acqua da una soluzione all'altra sono uguali. Pertanto, le cellule rimangono nel loro stato normale. La forma della cella non è cambiata; non si verifica alcun gonfiore o restringimento.

Figura 1: isotonico

La pressione osmotica è la pressione richiesta da applicare per evitare questo movimento soluto attraverso la membrana semipermeabile. Le soluzioni isotoniche hanno pressioni osmotiche uguali poiché i tassi di movimento delle molecole attraverso la membrana semipermeabile sono uguali.

Di seguito sono riportati alcuni esempi di soluzioni isotoniche con cellule animali.

• Salina (0,98%)
• Destrosio in acqua (5%)

Cosa è ipotonico

Una soluzione ipotonica è una soluzione con una pressione osmotica più bassa. La bassa pressione osmotica è il risultato di una bassa concentrazione di soluto. La pressione osmotica è la pressione richiesta da applicare per evitare questo movimento soluto attraverso la membrana semipermeabile. Quando una soluzione ipotonica viene separata da un'altra soluzione tramite una membrana semipermeabile, il movimento del soluto attraverso la membrana è inferiore. Quindi la pressione che deve essere applicata per fermare questo movimento è anche inferiore.

Quando una cellula è esposta ad un ambiente ipotonico, la quantità di acqua all'interno della cellula è inferiore a quella della soluzione ipotonica. Questo perché, nelle soluzioni ipotoniche, una quantità minore di soluti si scioglie in una quantità elevata di acqua. Quindi la cella si gonfia. La pressione interna della cella aumenta e le cellule possono persino scoppiare.

Figura 2: Ipotonica

Le soluzioni ipotoniche possono causare turgore nelle cellule vegetali. Quando l'acqua entra nella cellula della pianta, la cellula si gonfia. Di conseguenza, la membrana cellulare viene spinta verso la parete cellulare della pianta. La parete cellulare può evitare lo scoppio della cella. Questo processo è turgore o chiamiamo questa cella gonfiata una "cellula turgida".

Cos'è ipertonico

Una soluzione ipertonica è una soluzione con una pressione osmotica più alta rispetto ad altre soluzioni. Poiché le soluzioni ipertoniche hanno concentrazioni di soluto più elevate, è necessario applicare una pressione molto elevata per evitare che questa soluzione fluisca attraverso una membrana semipermeabile.

Quando una soluzione ipertonica e un'altra soluzione (che non è ipertonica) sono separate da una membrana semipermeabile, i soluti della soluzione ipertonica tendono a spostarsi attraverso la membrana semipermeabile. Questo perché la soluzione ipertonica ha una maggiore concentrazione di soluto e i soluti possono muoversi lungo un gradiente di concentrazione (da un'alta concentrazione a una bassa concentrazione). Una membrana semipermeabile è una membrana biologica o sintetica che consente ad alcune molecole e ioni di attraversarla.

Figura 3: ipertonica

La pressione osmotica è la pressione richiesta da applicare per evitare questo movimento soluto attraverso la membrana semipermeabile. Poiché la concentrazione di una soluzione ipertonica è molto elevata, anche la pressione richiesta per evitare il movimento del soluto è elevata. Quindi la pressione osmotica è alta.

Le soluzioni ipertoniche sono utilizzate per conservare il cibo. Ad esempio, quando alcuni frutti o pesci vengono immersi in un sale ipertonico o confezionati con una soluzione ipertonica, possono uccidere i microbi nell'ambiente all'interno della confezione. Questo perché le cellule microbiche hanno un'alta quantità di acqua rispetto ai soluti e la quantità di acqua in una soluzione ipertonica è molto bassa. Pertanto l'acqua scorre fuori dalle celle in base al gradiente di concentrazione. La mancanza di acqua provoca il restringimento della cellula e alla fine uccide i microbi.

Figura 1: Turgidità nelle cellule vegetali

Differenza tra isotonica ipotonica e ipertonica

Definizione

isotonica: Le soluzioni isotoniche sono soluzioni aventi pari pressione osmotica.

Ipotonico: Le soluzioni ipotoniche sono soluzioni con pressioni osmotiche più basse.

Ipertonico: Le soluzioni ipertoniche sono soluzioni con pressioni osmotiche comparativamente più elevate.

Concentrazione di soluto

isotonica: Le soluzioni isotoniche hanno le stesse concentrazioni di soluto.

Ipotonico: Le soluzioni ipotoniche hanno una bassa concentrazione.

Ipertonico: Le soluzioni ipertoniche hanno un'alta concentrazione.

Effetto sulle cellule

isotonica: Gli ambienti isotonici non mostrano alcun effetto sulle cellule.

Ipotonico: Gli ambienti ipotonici fanno gonfiare le cellule.

Ipertonico: Gli ambienti ipertonici riducono le cellule.

Conservazione del cibo

isotonica: Le soluzioni isotoniche non sono utili nella conservazione degli alimenti.

Ipotonico: Le soluzioni ipotoniche non sono utili nella conservazione degli alimenti.

Ipertonico: Le soluzioni ipertoniche sono utili nella conservazione degli alimenti poiché uccidono i microbi nel pacchetto alimentare.

Conclusione

La tonicità è la concentrazione relativa dei soluti disciolti in una soluzione che determina la direzione e l'estensione del movimento delle molecole attraverso una membrana semipermeabile. Esistono tre tipi di soluzioni basate sulla tonicità; soluzioni isotoniche, soluzioni ipertoniche e soluzioni ipotoniche. La principale differenza tra le soluzioni isotoniche ipotoniche e ipertoniche è che le soluzioni isotoniche sono soluzioni aventi pressioni osmotiche uguali mentre le soluzioni ipotoniche sono soluzioni con pressione osmotica più bassa e soluzioni ipertoniche sono soluzioni ad alta pressione osmotica.

Riferimenti:

1. Helmenstine, Ph.D. Anna Maria. "Che cosa significa Hypertonic?" ThoughtCo, disponibile qui.
2. Segui Dewi Sivasamy. "Gli effetti di ipotonico, ipertonico e isotonico." LinkedIn SlideShare, 26 febbraio 2013, disponibile qui.
3. "Cellule in soluzioni ipotoniche". Pearson - Il posto della biologia, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Blausen 0685 OsmoticFlow Isotonic" dallo staff di Blausen.com (2014). "Galleria medica di Blausen Medical 2014": WikiJournal of Medicine 1 (2) DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010 ISSN 2002-4436 - Opera privata (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Blausen 0684 OsmoticFlow Hypotonic" dallo staff di Blausen.com (2014). "Galleria medica di Blausen Medical 2014": WikiJournal of Medicine 1 (2) DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010 ISSN 2002-4436 - Opera privata (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
3. "Blausen 0683 OsmoticFlow Hypertonic" dallo staff di Blausen.com (2014). "Galleria medica di Blausen Medical 2014": WikiJournal of Medicine 1 (2) DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010 ISSN 2002-4436 - Opera privata (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
4. "Turgor pressure on plant cells diagram" di LadyofHats (di dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia