Tonicity in Animals Protocol

A tartalom megtekintéséhez előfizetés szükséges a J o VE szolgáltatáshoz. Csak az első 20 másodpercet láthatja .

protocol

A JoVE videolejátszó kompatibilis a HTML5 és az Adobe Flash használatával. Azok a régebbi böngészők, amelyek nem támogatják a HTML5-et és a H.264 videokodeket, továbbra is Flash-alapú videolejátszót fognak használni. Javasoljuk a Flash legújabb verziójának letöltését itt, de támogatjuk az összes 10-es és újabb verziót.

Ha ez nem segít, kérjük, tudassa velünk.

A tonicitás az extracelluláris folyadékban lévő oldott anyag mennyiségére vonatkozik, amely befolyásolja az ozmózist, és három lehetséges forgatókönyvet eredményez a sejt térfogatának megváltoztatására.

Ha belül és kívül azonos koncentrációjú oldott anyag van jelen, az oldat izotóniás. A víz nem mozog nettó módon, mivel a víz továbbra is be és ki fog mozogni, csak egyenlő arányban.

Ha azonban kívülről alacsony az oldott anyag és a víz koncentrációja a belső részhez viszonyítva, az állapot hipotóniás, és a víz elmozdul a sejtbe, ami megduzzad, és talán fel is robban.

Ezzel szemben a hipertonitás során az extracelluláris folyadék több oldott anyagot és kevesebb vizet tartalmaz, mint a belseje, így a víz elmozdul a sejtből, ami zsugorodik.

5.7: Tonikusság az állatokban

Az oldat tónusossága határozza meg, hogy egy sejt nyer-e vagy veszít-e vizet az oldatban. A tónusosság a sejtmembrán áteresztőképességétől függ a különböző oldott anyagoknál, valamint a nem behatoló oldott anyagok koncentrációjától az oldatban a sejten belül és kívül. Ha egy féligáteresztő membrán akadályozza néhány oldott anyag áthaladását, de lehetővé teszi a víz számára annak koncentrációgradiensének követését, a víz az alacsony ozmolaritású (vagyis kevesebb oldott anyagot tartalmazó) oldalról a nagyobb ozmolaritású (azaz magasabb oldott anyag koncentrációjú) oldalra mozog. Az extracelluláris folyadék tonikussága meghatározza az ozmózis nagyságát és irányát, és három lehetséges állapotot eredményez: hipertonicitást, hipotonicitást és izotonicitást.

Izotóniás megoldások

A biológiában az „iso” előtag egyenlő vagy egyenlő mérést jelent. Ha az extracelluláris és az intracelluláris folyadék belsejében és kívül azonos koncentrációjú nem behatoló oldott anyagot tartalmaz, az oldat izotóniás. Az izotóniás oldatoknak nincs vízmozgása. A víz továbbra is be és ki fog mozogni, csak egyenlő arányban. Ezért a sejtek térfogatában nem történik változás.

Hipotonikus megoldások

A „hypo” előtag azt jelenti, hogy alacsonyabb vagy alacsonyabb. Amikor alacsony a behatolhatatlan oldott anyag koncentrációja, és a víz kívülről magas koncentrációban van, belülről a környezet hipotóniás. A víz beköltözik a cellába, ami megduzzad. Állati sejtekben a duzzanat végül a sejtek felrepedését és pusztulását okozza. Az édesvíz a hipotonikus környezet példája. Az édesvízi organizmusok általában nagyobb ozmolaritással (azaz magasabb sókoncentrációval) rendelkeznek sejtjeikben, mint a környező víztestek, például egy tó vagy folyó.

Hypertonic Solutions

Ezzel szemben a „hyper” előtag többet vagy többet jelent. A hipertonitás során az extracelluláris folyadék több oldott anyagot (azaz nagy ozmolaritást) és kevesebb vizet tartalmaz, mint a sejt belseje. Így a víz kimozdul a sejtből, aminek következtében az állati sejtek zsugorodnak. A sós víz egy példa a hipertóniás extracelluláris folyadékra, mivel a legtöbb intracelluláris folyadékkal szemben nagyobb az ozmolaritása (vagyis magasabb a sókoncentrációja).

Osmoreguláció

A hipertóniás és hipotonikus oldatokban előforduló zsugorodás és duzzanat elkerülése érdekében az állati sejteknek stratégiákkal kell rendelkezniük az ozmotikus egyensúly fenntartására. Az ozmotikus egyensúly elérésének folyamatát ozmoregulációnak nevezzük. Az ozmoregulációs stratégiák két kategóriába sorolhatók: szabályozó és megfelelő. Az ozmoregulátorok a környezeti feltételektől függetlenül ellenőrzik és fenntartják belső ozmotikus állapotukat. Ezzel szemben az ozmokonformátorok aktív és passzív belső folyamatokat használnak környezetük ozmolaritásának utánzására.

Sok állat, beleértve az embert is, ozmoregulátor. Például a sós vízben, hipertóniás környezetben élő halak képesek szabályozni a környezetbe elvesztett vizet azzal, hogy bőséges mennyiségű vizet vesznek be és gyakran választják ki a sót. Az édesvízben élő halak gyakori vizeléssel enyhítik sejtjeikben a víz állandó ozmózisát, amely vizet bocsát ki a testből.

A legtöbb tengeri gerinctelen állat, mint például a homár és a medúza, ozmokonformáló. Az ozmokonformátorok megtartják az oldott anyag belső koncentrációját - vagy ozmolaritását -, amely megegyezik a környezetük koncentrációjával, és ezért gyakori ingadozások nélküli környezetben boldogulnak.

Vujovic, Predrag, Michael Chirillo és Dee U. Silverthorn. „Az ozmózis megtanulása: megközelítés az ozmolaritás és a tónusosság tanításához.” Az élettani oktatás fejlődése 42, sz. 4. (2018. október 10.): 626–35. [Forrás]