Osmotski tlak in tonika

Osmotski pritisk in toničnost ljudi pogosto zmedeta. Oba sta znanstvena izraza, ki se nanašata na pritisk. Osmotski tlak je tlak raztopine na polprepustni membrani, da preprečimo, da bi voda tekla navznoter po membrani. Toničnost je merilo tega tlaka. Če je koncentracija topljencev na obeh straneh membrane enaka, ni težnje, da bi se voda premikala po membrani in ni osmotskega tlaka. Raztopine so izotonične med seboj. Običajno je večja koncentracija topila na eni strani membrane kot na drugi. Če vam ni jasno glede osmotskega tlaka in toničnosti, bi se lahko zmedli, kako razlika med difuzijo in osmozo.

Difuzija je gibanje delcev iz območja večje koncentracije v eno z nižjo koncentracijo. Če na primer dodate sladkor v vodo, bo sladkor razpršil po celotni vodi, dokler koncentracija sladkorja v vodi ne bo konstantna v celotni raztopini. Drug primer difuzije je, kako se vonj parfuma širi po sobi.

Med osmozatako kot pri difuziji je tudi težnja delcev, da bi skozi raztopino iskali enako koncentracijo. Vendar so lahko delci preveliki, da bi prečkali polprepustno membrano, ki ločuje območja raztopine, zato se voda premika po membrani. Če imate sladkorno raztopino na eni strani polprepustne membrane in čisto vodo na drugi strani membrana, vedno bo pritisk na vodni strani membrane, da bi poskušali razredčiti sladkor rešitev. Ali to pomeni, da bo vsa voda tekla v raztopino sladkorja? Verjetno ne, saj lahko tekočina pritiska na membrano, kar izenači tlak.

Primer: če postavite celico v sladko vodo, bo voda tekla v celico, kar bo povzročilo, da nabrekne. Ali bo vsa voda tekla v celico? Ne. Če se celica razbije, ali bo nabreknila do točke, ko pritisk na membrano preseže tlak vode, ki poskuša vstopiti v celico.

Seveda majhna ioni in molekule lahko prečkajo polprepustno membrano, zato topila, kot so majhni ioni (Na⁺, Cl^-) se obnašajo tako, kot bi se, če bi prišlo do preproste difuzije.

Toničnost raztopin med seboj se lahko izrazi kot hipertonična, izotonična ali hipotonična. Vpliv različnih koncentracij zunanjih topil na rdeče krvne celice je dober primer hipertonične, izotonične in hipotonične raztopine.

Če je osmotski tlak raztopine zunaj krvnih celic višji od osmotskega tlaka znotraj rdečih krvnih celic, je raztopina hipertonično. Voda znotraj krvnih celic izstopa iz celic v poskusu izenačenja osmotskega tlaka, zaradi česar se celice skrčijo ali ustvarijo.

Kadar je osmotski tlak zunaj rdečih krvnih celic enak tlaku znotraj celic, je raztopina izotonična glede na citoplazmo. To je običajno stanje rdečih krvnih celic v plazmi.

Kadar ima raztopina zunaj rdečih krvnih celic nižji osmotski tlak kot citoplazma od rdeče krvne celice, je raztopina glede celic hipotonična. Celice zavzamejo vodo v poskusu izravnave osmotskega tlaka, zaradi česar lahko nabreknejo in se lahko porušijo.