Hlavný rozdiel – izotonický vs hypertonický
Pred analýzou rozdielu medzi izotonickým a hypertonickým je dôležité porozumieť konceptu tonicity. Preto si najprv stručne popíšme pojem tonicita a jej význam. Tonicita je rozdiel v koncentrácii vody dvoch roztokov rozdelených semipermeabilnou membránou. Môže sa tiež vysvetliť ako relatívna koncentrácia vody v roztokoch, ktoré rozhodujú o smere a množstve 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 ilustrovaní odozvy buniek ponorených do externého roztoku. Existujú tri klasifikácie tonicity, ktoré môže mať jeden roztok vo vzťahu k druhému. Sú to hypertonické, hypotonické a izotonické. Kľúčový rozdiel medzi izotonickým a hypertonickým roztokom je v tom, že hypertonický roztok obsahuje viac rozpúšťadla ako rozpustenej látky, zatiaľ čo rozpustená látka a rozpúšťadlo sú v izotonickom roztoku rovnomerne distribuované. Zapamätať si definíciu hypertonických a izotonických roztokov však nie je nevyhnutné, ak dokážeme pochopiť rozdiel medzi izotonickými a hypertonickými roztokmi.
Čo je hypertonické?
Hyper je iné slovo pre vyššie alebo nadmerné. Hypertonické roztoky budú mať vyššiu koncentráciu rozpustenej látky (glukózy alebo soli) ako bunka. Rozpustené látky sú prvky, ktoré sa rozpúšťajú v rozpúšťadle, čím vytvárajú roztok. V hypertonickom roztoku je koncentrácia rozpustených látok väčšia mimo bunky ako v nej. Keď je bunka ponorená do hypertonického roztoku, dôjde k osmotickému posunu a molekuly vody budú vytekať z bunky, aby sa vyrovnala koncentrácia rozpustených látok a dôjde k zmenšeniu veľkosti bunky.
Čo je izotonické?
Iso je iné slovo pre rovnaký a tonikum je pre tonicitu roztoku. Izotonické roztoky budú mať podobnú koncentráciu rozpustenej látky ako roztok, s ktorým sa porovnávajú. V izotonickom roztoku je koncentrácia rozpustených látok rovnaká vo vnútri aj mimo bunky, čím sa vytvára rovnováha v prostredí bunkovej organizácie. Keď je bunka ponorená do izotonického roztoku, nedôjde k osmotickému posunu a molekuly vody difundujú cez bunkovú membránu v oboch smeroch, aby sa vyrovnala koncentrácia rozpustených látok. Tento proces nespôsobí opuch alebo zmršťovanie bunky.
Aký je rozdiel medzi izotonickým a hypertonickým?
Rozdiely medzi hypertonickými a izotonickými môžu byť rozdelené do nasledujúcich kategórií.
Definícia izotonického a hypertonického
Hypertonický: „hyper“je známy ako vyššie uvedený alebo nadmerný + „tonikum“je známy ako niečo v zmysle riešenia. Hypertonický teda naznačuje zvýšenú tonicitu roztoku.
Izotonický: „iso“je známy ako rovnaký + „tonikum“je známy ako niečo v zmysle riešenia. Izotonický teda naznačuje podobnú tonicitu roztoku.
Charakteristiky izotonických a hypertonických
Koncentrácia rozpustenej látky a roztoku
Hypertonický: Roztok obsahuje viac rozpúšťadla ako rozpustenej látky.
Izotonický: Rozpúšťaná látka a rozpúšťadlo v roztoku sú distribuované rovnakým spôsobom.
Príklady
Hypertonická: čistená voda, pretože v čistenej vode nie je rozpustených žiadne/menej rozpustenej látky a jej koncentrácia je veľmi nízka v porovnaní s bunkovým prostredím.
Izotonický: Soľný roztok je izotonický voči ľudskej krvnej plazme
Odozva buniek v hypertonickom a izotonickom roztoku (Pozri obrázok 1)
Hypertonický: 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. V dôsledku toho sa bunka zmenší, keď voda opustí bunku, aby sa znížila vyššia koncentrácia rozpustenej látky vo vonkajšom prostredí.
Izotonický: Keď je bunka v izotonickom roztoku, nespôsobí opuch ani zmršťovanie bunky.
Spád koncentrácie vody
Hypertonický: Gradient koncentrácie vody možno pozorovať z vnútra bunky do hypertonického roztoku
Izotonický: Gradient koncentrácie vody neexistuje
gradient koncentrácie rozpustenej látky
Hypertonický: Gradient koncentrácie rozpustenej látky je viditeľný z hypertonického roztoku do vnútra bunky
Izotonický: gradient koncentrácie rozpustenej látky neexistuje.
Osmotický posun
Hypertonický: existuje osmotický posun.
Izotonický: osmotický posun neexistuje
Pohyb vody
Hypertonické: Molekuly vody sa rýchlo pohybujú alebo difundujú z vnútra bunky do vonkajších smerov roztoku, a preto bunka stratí vodu.
Izotonické: Molekuly vody sa pohybujú alebo difundujú oboma smermi a rýchlosť difúzie vody je v každom smere podobná. Bunka tak získa alebo stratí vodu.
Športové nápoje
Izotonický: Izotonický nápoj obsahuje podobné koncentrácie soli, cukru, sacharidov a elektrolytov ako v ľudskom tele. Izotonický športový nápoj je často preferovaný ako perorálny rehydratačný roztok. Zvyčajne obsahuje 4-8 g sacharidov na 100 ml.
Hypertonický: Hypertonický nápoj obsahuje vyššie koncentrácie soli, cukru, sacharidov a elektrolytov ako v ľudskom tele. Zvyčajne má približne 8 g sacharidov na 100 ml. Hypertonický roztok sa používa aj v osmoterapii na zvládnutie cerebrálneho krvácania. Hypertonické športové nápoje sú ideálne pre tých, ktorí potrebujú veľmi vysokú úroveň energie.
Na záver, existujú tri formy roztokov, ktoré sú založené na koncentrácii rozpustenej látky a sú izotonické, hypotonické a hypertonické. Koncentrácia rozpustených látok je rovnaká vo vnútri aj mimo bunky v izotonickom roztoku. Koncentrácia rozpustených látok je väčšia vo vnútri bunky ako vo vonkajšom prostredí v hypotonickom roztoku, zatiaľ čo hypertonický roztok je taký, kde je koncentrácia rozpustených látok väčšia vo vonkajšom prostredí ako vo vnútri bunky.
