Kľúčový rozdiel - izotonický a hypertonický
Pred analýzou rozdielu medzi izotonickým a hypertonickým je dôležité pochopiť pojem tonicity. Preto si najskôr v krátkosti popíšeme pojem tonicity a jeho dôležitosť. Tonicita je zmena v koncentrácii vody dvoch roztokov vydelená semipermeabilnou membránou. Dá sa to tiež vysvetliť ako relatívna koncentrácia vody v roztokoch, ktoré určujú smer a množstvo difúzie vody, kým nedosiahne rovnaké koncentrácie na oboch stranách membrány. Identifikáciou tonicity roztokov môžeme určiť, ktorým smerom bude voda difundovať. Tento jav sa bežne používa pri ilustrácii reakcie buniek ponorených do externého roztoku. Existujú tri klasifikácie tonicity, ktoré môže mať jedno riešenie vo vzťahu k druhému. Sú hypertonické, hypotonické a izotonické. Kľúčový rozdiel medzi izotonickým a hypertonickým je ten, že hypertonický roztok obsahuje viac rozpúšťadla ako rozpustenej látky, zatiaľ čo rozpustená látka a rozpúšťadlo sú v izotonickom roztoku rovnomerne distribuované. Zapamätanie si definície hypertonických a izotonických riešení však nie je nevyhnutné, ak pochopíme rozdiel medzi izotonickými a hypertonickými riešeniami.
Čo je to hypertonikum?
Hyper je iné slovo pre vyššie alebo nadmerné. Hypertonické roztoky budú mať vyššiu koncentráciu rozpustenej látky (glukózy alebo soli) ako bunka. Rozpúšťané látky sú prvky, ktoré sú rozpustené v rozpúšťadle, čím vznikne roztok. V hypertonickom roztoku je koncentrácia rozpustených látok vyššia mimo bunky ako v jej vnútri. Keď je bunka ponorená do hypertonického roztoku, dôjde k osmotickému posunu a molekuly vody budú prúdiť z bunky, aby sa vyrovnala koncentrácia rozpustených látok, a dôjde k zmenšeniu veľkosti bunky.
Čo je izotonický?
Iso je ďalšie slovo pre rovné a tonikum je pre tonicitu riešenia. Izotonické roztoky budú mať podobnú koncentráciu rozpustenej látky ako roztok, s ktorým sa porovnáva. V izotonickom roztoku je koncentrácia rozpustených látok rovnaká vo vnútri aj mimo bunky, čo vytvára rovnováhu v prostredí bunkovej organizácie. Keď je bunka ponorená do izotonického roztoku, nedôjde k osmotickému posunu a molekuly vody difundujú bunkovou membránou v oboch smeroch, aby sa vyrovnala koncentrácia rozpustených látok. Tento proces nespôsobí opuch alebo zmenšenie bunky.
Aký je rozdiel medzi izotonickým a hypertonickým?
Rozdiely medzi hypertonickým a izotonickým možno rozdeliť do nasledujúcich kategórií.
Definícia izotonického a hypertonického
Hypertonické: „hyper“je známe ako vyššie alebo nadmerné + „tonikum“je známe ako niečo v duchu riešenia. Hypertonika teda naznačuje zvýšenú tonicitu roztoku.
Izotonický: „iso“je známe ako rovnaké + „tonikum“je známe ako niečo v duchu riešenia. Izotonika teda naznačuje podobnú tonicitu riešenia.
Charakteristika izotonických a hypertonických
Koncentrácia rozpustenej látky a roztoku
Hypertonický: Roztok obsahuje viac rozpúšťadla ako rozpustenej látky.
Izotonické: Rozpustná látka a rozpúšťadlo v roztoku sú distribuované rovnakým spôsobom.
Príklady
Hypertonická: Čistená voda, pretože v čistej vode sa nerozpúšťa žiadna alebo menej rozpustených látok a jej koncentrácia je v porovnaní s bunkovým prostredím veľmi nízka.
Izotonický: Fyziologický roztok je izotonický k ľudskej krvnej plazme
Reakcia buniek v hypertonickom a izotonickom roztoku (pozri obrázok 1)
Hypertonické: Keď je biologická bunka v hypertonickom prostredí, voda prúdi cez bunkovú membránu von z bunky, aby sa vyrovnala koncentrácia rozpustených látok v bunke aj v prostredí okolo bunky. Výsledkom je, že sa bunka zmenšuje, keď z nej odchádza voda, aby sa znížila vyššia koncentrácia rozpustenej látky vo vonkajšom prostredí.
Izotonický: Keď je bunka v izotonickom roztoku, nespôsobí to opuch alebo zmenšenie bunky.
Gradient koncentrácie vody
Hypertonický: Gradient koncentrácie vody je možné pozorovať z vnútra bunky do hypertonického roztoku
Izotonický: Gradient koncentrácie vody neexistuje
Koncentračný gradient rozpustenej látky
Hypertonický: Gradient koncentrácie je vidieť z hypertonického roztoku do vnútra bunky
Izotonický: Gradentný koncentračný gradient neexistuje.
Osmotický posun
Hypertonický: osmotický posun existuje.
Izotonický: osmotický posun neexistuje
Pohyb vody
Hypertonické: Molekuly vody sa rýchlo pohybujú alebo difundujú z vnútra bunky do vonkajších smerov roztoku, čím bunka stratí vodu.
Izotonické: Molekuly vody sa pohybujú alebo difundujú v oboch smeroch a rýchlosť difúzie vody je v každom smere podobná. Bunka teda buď získa, alebo stratí vodu.
Športové nápoje
Izotonický: Izotonický nápoj obsahuje podobné koncentrácie solí, cukrových cukrov a elektrolytov ako v ľudskom tele. Ako perorálny rehydratačný roztok sa často uprednostňuje izotonický športový nápoj. Zvyčajne má 4 - 8 g sacharidov na 100 ml.
Hypertonický: Hypertonický nápoj obsahuje vyššie koncentrácie solí, cukrových cukrov a elektrolytov ako v ľudskom tele. Zvyčajne má približne 8 g sacharidov na 100 ml. Hypertonický roztok sa tiež používa v osmoterapii na zvládnutie cerebrálneho krvácania. Hypertonické športové nápoje sú ideálne pre tých, ktorí potrebujú veľmi vysokú hladinu energie.
Na záver existujú tri formy riešení, ktoré sú založené na koncentrácii rozpustnej látky a sú izotonické, hypotonické a hypertonické. Koncentrácia rozpustených látok je v izotonickom roztoku rovnaká vo vnútri aj mimo bunky. Koncentrácia rozpustených látok je vo vnútri bunky vyššia ako vo vonkajšom prostredí v hypotonickom roztoku, zatiaľ čo hypertonický roztok je taký, kde koncentrácia rozpustených látok je vo vonkajšom prostredí vyššia ako vo vnútri bunky.
