Definição de solução hipotônica
Uma solução hipotônica é uma solução que possui uma concentração de soluto mais baixa em comparação com outra solução. Uma solução não pode ser hipotônica, isotônica ou hipertônica sem uma solução para comparação. Hipotônico é uma descrição do conteúdo de soluto de uma solução em relação a outra solução. É usado na biologia para ajudar os cientistas a descrever as células. Conhecer a osmolaridade (concentração de uma solução em número de solutos por litro) de diferentes soluções pode mostrar aos cientistas de que maneira o gradiente de água e os gradientes de soluto se formarão.
Devido às propriedades da difusão, todo soluto em uma solução tem a tendência de se afastar um do outro até que seja distribuído uniformemente. Em soluções aquosas, isso é causado principalmente pelas interações que as moléculas de água polar têm nos solutos. As extremidades opostas da molécula têm cargas diferentes, que formam ligações temporárias, chamadas ligações de hidrogênio, com outras porções carregadas de moléculas de soluto. As moléculas de água se agrupam em torno de solutos, afastam -os das maiores concentrações de solutos e permitem que mais moléculas de água se movam. Portanto, se você derramar uma solução hipotônica em uma solução hipertônica, a solução terá inicialmente áreas de alto e baixo concentração, mas atingirá rapidamente o equilíbrio. Se essas duas soluções forem separadas por uma membrana que apenas deixará a água passar, a água se afastará da solução hipotônica e para a solução hipertônica, até que os dois sejam isotônicos entre si.
As células são simplesmente uma solução cercada por uma bolsa semipermeável, a membrana plasmática. A membrana plasmática é capaz de impedir que os solutos se difundam através da membrana celular, enquanto permite que a água se difunda pela osmose através da membrana no citoplasma. A membrana está incorporada a proteínas especiais, chamadas proteínas de transporte de membranas que ajudam a transportar solutos específicos pela membrana. Outras proteínas, chamadas aquaporinas, mantêm os canais abertos aos quais apenas a água pode passar. Todas as células devem regular seu conteúdo de soluto, para garantir que não sequem ou fiquem muito cheias de água. Uma célula com um citosol que é uma solução hipotônica para o ambiente perderá água para o ambiente mais hipertônico que possui mais solutos. A água, levada para igualar as duas soluções, é retirada da célula. Uma célula cujo citosol é uma solução extremamente hipotônica em comparação com seu ambiente irá encolher e é considerada plasmolizada. Este é quase sempre um estado ruim para as células, que precisam de água para muitas reações químicas.
Na situação oposta, o ambiente pode ser uma solução hipotônica em comparação com a célula. Nesse caso, a água do ambiente tende a se difundir na célula. Se a solução hipotônica do ambiente for muito forte, a célula poderá Lyse (dividida aberta). As células têm muitos mecanismos para controlar esse fluxo de água. Na planta, fungos e células bacterianas, uma parede celular é formada ao redor da célula, o que a impede de estourar. Esta parede celular é composta de vários polissacarídeos, proteínas e outras moléculas. À medida que a água enche a célula e empurra contra a parede celular, a pressão do turgor é criada. Essa pressão ajuda a forçar a água a sair da célula, combatendo o fluxo interno da água. A imagem abaixo mostra uma única célula vegetal em diferentes ambientes. A célula na extrema direita representa uma célula vegetal turgida em uma solução hipotônica.
Exemplos de solução hipotônica
Plantas e fungos
Plantas grandes e fungos controlam o ambiente ao redor de suas células, ajudando a garantir que o ambiente seja sempre uma solução hipotônica, em comparação com as células. Isso cria células que são turgidas. As células turgidas empurram para fora em suas paredes celulares, que se empurram uma contra a outra, criando uma estrutura rígida. Os organismos são constantemente os solutos de ciclismo, para manter o conteúdo de suas células preenchidas com água. Se você já fertilizou seu jardim, sabe que não é bom para as plantas. Os solutos adicionados no solo transformam a solução hipotônica em torno das raízes em uma solução hipertônica. Assim, as raízes e a planta inteira são rapidamente drenadas de água. Os organismos nessa condição morrerão rapidamente porque não podem concluir as reações necessárias para sustentar a vida.
Células animais
As células animais não têm uma parede celular. Normalmente, os animais confiam na pele para separar o ambiente externo de seus órgãos internos. O fluido dentro de sua cavidade corporal pode ser regulado por uma série de membranas e proteínas. O fluido continuará sendo uma solução isotônica ou ligeiramente hipotônica em comparação com as células, mantendo -as gordas e saudáveis sem destruí -las. O processo de manutenção da concentração de soluto em um organismo é conhecido como osmorregulação e ocorre em todos os animais. Muitos animais que vivem no oceano têm glândulas salgadas que expulsam o excesso de sal do corpo. Os animais devem beber a água salgada para colocar a água em seus corpos, mas os sais devem ser concentrados e excretados do corpo para mantê -la como uma solução hipotônica.
Termos de biologia relacionados
- Solução hipertônica – quando uma solução tem mais solutos por litro do que outra solução.
- Isotônico – quando duas soluções têm a mesma concentração e trocam água e solutos na mesma taxa.
- Osmorregulação – a complexa série de mecanismos celulares em organismos que regula a quantidade de água e a concentração do citosol de cada célula.
- Aquaporina – uma proteína que permite a passagem da água através da membrana celular.
Questionário
1. Uma célula possui uma concentração de solutos em seu citosol de 1 g/L. O ambiente tem uma concentração de 2 g/L. Qual das alternativas a seguir descreve a célula? A. Hipotônico B. Hipertônico C. isotônico
Resposta à pergunta nº 1
A está correto. O citosol desta célula representa uma solução hipotônica em comparação com o meio ambiente. A concentração de soluto é menor, o que significa que há mais água por unidade de soluto. Como a célula é hipotônica para o meio ambiente, a água tende a fluir, a menos que a célula aumente sua concentração de soluto. Pode fazer isso absorvendo sais através da membrana plasmática em canais especiais. Se as concentrações forem equilibradas, a célula será isotônica com o meio ambiente.
2. Uma célula vegetal é colocada em um ambiente hipotônico. Qual das seguintes afirmações é falsa? A. A célula perderá água e se tornará flácida. B. A célula é hipertônica para o meio ambiente. C. O ambiente perderá água para a célula.
Resposta à pergunta nº 2
A está correto. Somente A ou C podem ser verdadeiros. Se o ambiente é hipotônico, a célula é hipertônica. Os solutos não podem se mover tão rápido quanto a água através da membrana plasmática; portanto, a água vai para a célula para tentar equilibrar o equilíbrio osmótico.
3. Dois tubos verticais que contêm um volume igual de solução são conectados na parte inferior em uma forma “U”, como visto na imagem abaixo. Existe uma membrana semipermeável entre as duas soluções, como mostra a linha pontilhada. À medida que a solução fica, o nível da água no tubo esquerdo aumenta. Quais palavras descrevem o tubo certo, no estado inicial do então final? A. isotônico; B. hipotônico B. hipotônico: C. isotônico Hipertonic; Hipotônico
Resposta à pergunta nº 3
B está correto. A princípio, a solução à direita é hipotônica em comparação com a solução à esquerda. A membrana semipermeável garante que as grandes moléculas de soluto não possam passar pela membrana. Moléculas de água muito menores podem passar facilmente pela membrana. Para equilibrar o gradiente de soluto que existe, a água inunda a solução esquerda. Eventualmente, as soluções serão a mesma concentração, embora contenham diferentes volumes de água.
Última atualização em 19 de agosto de 2022