In de wetenschap gebruiken mensen gewoonlijk de termen 'hypertoon' en 'hypotoon' bij het beschrijven van de concentratie van opgeloste deeltjes in oplossingen. Maar wat is precies het verschil als het gaat om hypertoon versus hypotoon oplossingen?

Je zult enige bekendheid met deze termen nodig hebben als je enkele van de meest fundamentele concepten met betrekking tot celbiologie, fysiologie en zelfs medische behandelingen wilt begrijpen.

Lees verder voor een volledig overzicht van beide termen, inclusief hoe hypertone en hypotone oplossingen cellen en organismen beïnvloeden, en hun belang in uw dagelijks leven.

1. Wat zijn hypertone en hypotone oplossingen?
2. 3 voorbeelden van hypertone en hypotone oplossingen
3. Hypertone versus hypotone versus isotone oplossingen
4. Hoe hypertone oplossingen cellen beïnvloeden
5. Hoe hypotone oplossingen cellen beïnvloeden
6. Voorbeelden van osmose
7. 3 praktische toepassingen van isotone oplossingen

Wat zijn hypertone en hypotone oplossingen?

Een oplossing is een mengsel van stoffen, waarbij de ene stof (de opgeloste stof) oplost in een andere stof (het oplosmiddel). De concentratie van deze opgeloste deeltjes bepaalt of je de oplossing hypertoon of hypotoon mag noemen.

Een hypertone oplossing heeft een hogere concentratie opgeloste stoffen als je deze vergelijkt met een andere oplossing of een referentiepunt. In wezen zijn er in een hypertone oplossing meer opgeloste deeltjes en minder watermoleculen.

Ter vergelijking:een hypotone oplossing heeft een lagere concentratie opgeloste stoffen wanneer u deze vergelijkt met een andere oplossing of uw referentiepunt. Met andere woorden:in een hypotone oplossing zijn er minder opgeloste deeltjes en meer watermoleculen.

Waarom is het verschil het vermelden waard? De concentratie van opgeloste stoffen speelt een cruciale rol in de biologische en fysiologische processen van mensen en andere organismen. Het beïnvloedt bijvoorbeeld de beweging van water en opgeloste stoffen door uw celmembranen.

Vanwege dit belang hebben wetenschappers terminologie ontwikkeld om de verschillende soorten opgeloste concentraties te beschrijven.

3 Voorbeelden van hypertone en hypotone oplossingen

Hypertone en hypotone oplossingen zijn niet alleen theoretische concepten. Je kunt beide in je dagelijks leven tegenkomen, zoals in de volgende scenario's.

1. In intraveneuze (IV) oplossingen

Medische professionals formuleren IV-oplossingen zorgvuldig, zodat ze compatibel zijn met de natuurlijke vloeistoffen van uw lichaam.

Om oedeem (zwelling) te verminderen, kunnen ze een hypertone IV-oplossing gebruiken om overtollig water uit uw bloedbaan naar uw cellen te zuigen. Aan de andere kant kan een arts een hypotone IV-oplossing toedienen om het totale vochtvolume in uw lichaam te vergroten.

2. In je bloed

Je rode bloedcellen, die zuurstof door je lichaam transporteren, zijn een klassiek voorbeeld van hoe hypertone en hypotone oplossingen de cellen beïnvloeden.

Als uw rode bloedcellen een hypertone oplossing zouden ontmoeten, zou water de cellen verlaten, waardoor ze krimpen en minder efficiënt worden in het transporteren van zuurstof. Dit kan leiden tot een verlaging van uw bloeddruk en tot een vermindering van de hoeveelheid zuurstof die uw bloedcellen kunnen transporteren.

Als uw rode bloedcellen daarentegen een hypotone oplossing zouden tegenkomen, zou er water de cellen binnendringen, waardoor ze opzwellen en mogelijk barsten. Dit zou ertoe kunnen leiden dat de rode bloedcellen scheuren in wat hemolyse wordt genoemd, een duidelijk schadelijk gevolg.

3. In planten

Plantencellen vertonen ook reacties op hypertone en hypotone oplossingen. De plantencelwand, die stijf is en het celmembraan omringt, speelt hierbij een cruciale rol.

In een hypertone oplossing stroomt water uit de cellen van de plant, waardoor het celmembraan zich van de celwand losmaakt. Dit fenomeen staat bekend als plasmolyse en kan leiden tot een verminderde turgordruk (die verwelking veroorzaakt) in plantencellen.

In een hypotone oplossing dringt water de plantencellen binnen, waardoor deze gezwollen worden en hun stijfheid behouden, iets dat absoluut essentieel is voor de gezondheid en groei van de plant.

Hypertone versus hypotone versus isotone oplossingen

Hypertonische oplossingen hebben een hogere concentratie opgeloste stoffen en zorgen ervoor dat water de cellen verlaat, wat mogelijk kan leiden tot celkrimp. Hypotone oplossingen daarentegen hebben een lagere concentratie opgeloste stoffen en zorgen ervoor dat water de cellen binnendringt, waardoor deze mogelijk kunnen opzwellen of barsten.

Er is ook een derde type oplossing, een isotone oplossing. In een isotone oplossing is de concentratie opgeloste stoffen hetzelfde als die van de referentieoplossing, waardoor er geen netto waterbeweging plaatsvindt.

Isotone oplossingen helpen uw lichaam de vloeistofniveaus in evenwicht te houden. Bij medische behandelingen wordt bijvoorbeeld vaak gebruik gemaakt van een normale zoutoplossing, een oplossing die natriumchloride (keukenzout) bevat, opgelost in water.

Normale zoutoplossing is isotoon voor uw lichaamsvloeistoffen, wat betekent dat het een vergelijkbare concentratie opgeloste stoffen heeft als uw bloed. Dit maakt het compatibel met uw cellen. Als het niet compatibel zou zijn, zou het in plaats daarvan een hypertone of hypotone oplossing zijn, wat negatieve fysiologische effecten zou hebben.

Hoe hypertone oplossingen cellen beïnvloeden

Om beter te begrijpen hoe hypertone oplossingen de cellen beïnvloeden, stel je voor dat je een semipermeabel membraan hebt (een membraan dat bepaalde moleculen doorlaat en andere blokkeert) dat twee containers scheidt.

In de ene container heb je een hypertone oplossing met een hoge concentratie opgeloste stoffen, en in de andere heb je een lagere concentratie opgeloste stoffen, misschien zuiver water.

Wanneer een semipermeabel membraan deze twee oplossingen scheidt, zal de hypertone oplossing er osmotische druk op uitoefenen. Dit betekent dat watermoleculen van de kant met de lage concentratie opgeloste stoffen door het membraan naar de hypertone oplossing zullen bewegen, in een poging de hogere concentratie opgeloste stoffen te verdunnen.

Deze beweging van watermoleculen wordt osmose genoemd. Tijdens osmose stroomt water in een hypertone oplossing uit de cellen, waardoor ze krimpen. Wanneer dit in uw lichaam gebeurt, kan dit uw spierfunctie en de algehele celgezondheid beïnvloeden.

Hoe hypotone oplossingen cellen beïnvloeden

Stel je nu voor dat je een container hebt met een hypotone oplossing met een lage concentratie opgeloste stoffen, en in de andere container heb je een hogere concentratie opgeloste stoffen, misschien een zoute oplossing.

Wanneer een semipermeabel membraan deze twee oplossingen scheidt, zal de hypotone oplossing osmotische druk in de tegenovergestelde richting uitoefenen, in een proces dat we 'omgekeerde osmose' noemen.

Met andere woorden:in een hypotone oplossing beweegt water de cellen binnen. Ze winnen water, waardoor ze opzwellen of zelfs barsten. Dit kan leiden tot een toename van de turgordruk. Een plant met een hoge turgordruk zal bijvoorbeeld rechtop staan ​​of zelfs stijf worden, terwijl een plant met een lage turgordruk zal afzakken.

Voorbeelden van osmose

Osmose is een passief proces; er is geen energie voor nodig. In plaats daarvan vertrouwt het op de concentratiegradiënt (of het verschil in concentratie opgeloste stoffen tussen twee gebieden) om de beweging van watermoleculen in de ene of de andere richting te sturen.

Osmose vindt plaats in cellen, maar je kunt osmose ook in tal van andere dagelijkse situaties aan het werk zien.

Wanneer je bijvoorbeeld een rozijn in water laat weken, absorbeert deze water en zwelt op, dankzij osmose. Een ander voorbeeld is het pekelproces, waarbij gebruik wordt gemaakt van zout en osmotische druk om vocht uit voedsel te halen, het te conserveren en de groei van slechte bacteriën te ontmoedigen.

3 Praktische toepassingen van isotone oplossingen

In de biologie is het handhaven van het evenwicht cruciaal, omdat het evenwicht tussen de concentraties opgeloste stoffen en oplosmiddelen cellen en organismen helpt te overleven. Isotone oplossingen, die ervoor zorgen dat er geen netto beweging van water door celmembranen plaatsvindt, spelen daarom een ​​belangrijke rol bij het handhaven van het evenwicht.

Hier zijn enkele situaties waarin u ze op het werk tegenkomt.

1. In cellen :In een isotone oplossing is er geen netto beweging van water over het celmembraan, waardoor cellen normaal kunnen functioneren. Cellen streven ernaar dit type isotone omgeving te behouden, waarin de concentratie opgeloste stoffen binnen en buiten de cel in evenwicht is.
2. In IV's :Isotone zoutoplossingen, ook bekend als normale zoutoplossing, komen veel voor in medische omgevingen voor intraveneuze hydratatie en rehydratatie. De concentratie opgeloste stoffen in de IV-vloeistof moet overeenkomen met die van het bloed van de patiënt om schadelijke effecten op de rode bloedcellen en andere cellen in het lichaam te voorkomen.
3. In de nieren :Deze organen spelen een cruciale rol bij het handhaven van de vocht- en elektrolytenbalans van uw lichaam. Je nieren filteren je bloed en passen de samenstelling van de urine aan om overtollige opgeloste stoffen te verwijderen of essentiële stoffen vast te houden, waardoor de bloeddruk en het algehele vloeistofniveau worden gereguleerd.

Dit artikel is gemaakt in combinatie met AI-technologie, en vervolgens op feiten gecontroleerd en bewerkt door een HowStuffWorks-editor.