Hlavní rozdíl – izotonický vs hypertonický
Před analýzou rozdílu mezi izotonickým a hypertonickým je důležité porozumět konceptu tonicity. Pojďme si proto nejprve stručně popsat pojem tonicita a její význam. Tonicita je rozdíl v koncentraci vody dvou roztoků rozdělených semipermeabilní membránou. Lze ji také vysvětlit jako relativní koncentraci vody v roztokech, které rozhodují o směru a množství difúze vody, dokud nedosáhne stejných koncentrací na obou stranách membrány. Identifikací tonicity roztoků můžeme určit, kterým směrem bude voda difundovat. Tento jev se běžně používá při ilustraci odezvy buněk ponořených do vnějšího roztoku. Existují tři klasifikace tonicity, které může mít jeden roztok vzhledem k jinému. Jsou hypertonické, hypotonické a izotonické. Klíčový rozdíl mezi izotonickým a hypertonickým roztokem je v tom, že hypertonický roztok obsahuje více rozpouštědla než rozpuštěné látky, zatímco rozpuštěná látka a rozpouštědlo jsou v izotonickém roztoku rovnoměrně distribuovány. Avšak zapamatovat si definici hypertonických a izotonických roztoků není nezbytné, pokud dokážeme pochopit rozdíl mezi izotonickými a hypertonickými roztoky.
Co je hypertonický?
Hyper je jiné slovo pro nadměrný nebo nadměrný. Hypertonické roztoky budou mít vyšší koncentraci rozpuštěné látky (glukózy nebo soli) než buňka. Rozpuštěné látky jsou prvky, které jsou rozpuštěny v rozpouštědle, čímž tvoří roztok. V hypertonickém roztoku je koncentrace rozpuštěných látek větší vně buňky než uvnitř buňky. Když je buňka ponořena do hypertonického roztoku, dojde k osmotickému posunu a molekuly vody vytečou z buňky, aby se vyrovnala koncentrace rozpuštěných látek, a dojde ke smrštění velikosti buňky.
Co je izotonický?
Iso je jiné slovo pro rovné a tonikum je pro tonicitu roztoku. Izotonické roztoky budou mít podobnou koncentraci rozpuštěné látky než roztok, se kterým jsou srovnávány. V izotonickém roztoku je koncentrace rozpuštěných látek uvnitř i vně buňky stejná a vytváří rovnováhu v prostředí buněčné organizace. Když je buňka ponořena do izotonického roztoku, nedojde k osmotickému posunu a molekuly vody difundují buněčnou membránou v obou směrech, aby vyrovnaly koncentraci rozpuštěných látek. Tento proces nezpůsobí bobtnání nebo smršťování buňky.
Jaký je rozdíl mezi izotonickým a hypertonickým?
Rozdíly mezi hypertonickými a izotonickými lze rozdělit do následujících kategorií.
Definice izotonických a hypertonických
Hypertonický: „hyper“je známý jako výše nebo nadměrný + „tonikum“je známý jako něco v duchu řešení. Hypertonický tedy naznačuje zvýšenou tonicitu roztoku.
Izotonický: „iso“je známé jako stejné + „tonic“je známé jako něco ve smyslu řešení. Izotonický tedy naznačuje podobnou tonicitu roztoku.
Charakteristiky izotonických a hypertonických
Koncentrace rozpuštěné látky a roztoku
Hypertonický: Roztok obsahuje více rozpouštědla než rozpuštěné látky.
Izotonický: Rozpuštěná látka a rozpouštědlo v roztoku jsou distribuovány stejným způsobem.
Příklady
Hypertonická: Čištěná voda, protože v přečištěné vodě není rozpuštěno žádné/méně rozpuštěné látky a její koncentrace je ve srovnání s buněčným prostředím velmi nízká.
Izotonický: Fyziologický roztok je izotonický vůči lidské krevní plazmě
Odpověď buněk v hypertonickém a izotonickém roztoku (viz obrázek 1)
Hypertonický: Když je biologická buňka v hypertonickém prostředí, voda proudí přes buněčnou membránu ven z buňky, aby se vyrovnala koncentrace rozpuštěných látek jak v buňce, tak v prostředí kolem buňky. V důsledku toho se buňka bude zmenšovat, jak voda opouští buňku, aby se snížila vyšší koncentrace rozpuštěné látky ve vnějším prostředí.
Izotonický: Když je buňka v izotonickém roztoku, nezpůsobí bobtnání ani smršťování buňky.
Spád koncentrace vody
Hypertonický: Gradient koncentrace vody lze pozorovat zevnitř buňky do hypertonického roztoku
Izotonický: Gradient koncentrace vody neexistuje
gradient koncentrace rozpuštěné látky
Hypertonický: Gradient koncentrace rozpuštěné látky je vidět z hypertonického roztoku dovnitř buňky
Izotonický: Gradient koncentrace rozpuštěné látky neexistuje.
Osmotický posun
Hypertonický: existuje osmotický posun.
Izotonický: osmotický posun neexistuje
Pohyb vody
Hypertonický: Molekuly vody se rychle pohybují nebo difundují z vnitřku buňky do vnějších směrů roztoku, a tak buňka ztratí vodu.
Izotonický: Molekuly vody se pohybují nebo difundují v obou směrech a rychlost difúze vody je v každém směru podobná. Buňka tak vodu buď získá, nebo ztratí.
Sportovní nápoje
Izotonický: Izotonický nápoj obsahuje podobné koncentrace soli, cukru, sacharidů a elektrolytů jako v lidském těle. Izotonický sportovní nápoj je často preferován jako perorální rehydratační roztok. Obvykle obsahuje 4–8 g sacharidů na 100 ml.
Hypertonický: Hypertonický nápoj obsahuje vyšší koncentrace soli, cukru, sacharidů a elektrolytů jako v lidském těle. Obvykle má přibližně 8 g sacharidů na 100 ml. Hypertonický roztok se také používá v osmoterapii ke zvládnutí mozkového krvácení. Hypertonické sportovní nápoje jsou ideální pro ty, kteří potřebují velmi vysokou úroveň energie.
Na závěr lze říci, že existují tři formy roztoků, které jsou založeny na koncentraci rozpuštěné látky a jsou izotonické, hypotonické a hypertonické. Koncentrace rozpuštěných látek je stejná uvnitř i vně buňky v izotonickém roztoku. Koncentrace rozpuštěných látek je větší uvnitř buňky než vnější prostředí v hypotonickém roztoku, zatímco hypertonický roztok je takový, kde je koncentrace rozpuštěných látek větší vnějším prostředí než uvnitř buňky.
