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Die Funktion einer Zelle wird direkt von ihrer Umgebung beeinflusst, einschließlich der Substanzen, die in ihrer Umgebung gelöst sind. Das Platzieren von Zellen in verschiedenen Arten von Lösungen hilft sowohl Schülern als auch Wissenschaftlern, die Zellfunktion zu verstehen. Eine hypotonische Lösung hat eine drastische Wirkung auf tierische Zellen, die wichtige und charakteristische Eigenschaften einer tierischen Zelle und von Zellmembranen zeigt.
Lösungen
Eine Lösung ist ein Gemisch aus zwei oder mehr Substanzen und besteht aus zwei Teilen, den gelösten Stoffen und dem Lösungsmittel. Die gelösten Stoffe sind die Substanzen, die gelöst werden, und das Lösungsmittel ist die Substanz, in der die gelösten Stoffe gelöst werden. Lösungen haben eine gleichmäßige Verteilung der Lösungsmittel in der Mischung. Lösungen werden miteinander verglichen, indem sie als hyperton, isoton oder hypoton bezeichnet werden. Wenn eine Lösung hypertonisch ist, enthält sie im Vergleich zu einer anderen Lösung mehr gelöste Stoffe. Eine isotonische Lösung enthält die gleiche Menge an gelösten Stoffen. Eine hypotonische Lösung enthält weniger gelöste Stoffe.
Osmose
Osmose bezieht sich auf die Bewegung von Wasser durch eine selektiv durchlässige Membran. Eine selektiv durchlässige Membran ist eine Membran, die nur den Durchtritt von Wassermolekülen - nicht von gelösten Stoffen oder Ionen - durch die Membran ermöglicht. In der Osmose bewegt sich Wasser immer von einer Lösung mit einer geringen Anzahl von gelösten Stoffen zu einer Lösung mit einer hohen Anzahl von gelösten Stoffen. Wenn eine Lösung mit einer geringen Anzahl von gelösten Stoffen (hypotonisch) neben eine Lösung mit einer höheren Anzahl von gelösten Stoffen (hypertonisch) gestellt und durch eine selektiv durchlässige Membran getrennt wird, würde sich das Wasser aufgrund von Osmose von der hypotonischen Lösung zur hypertonischen Lösung bewegen .
Zellmembranen
Jede Zelle hat eine Membran, die die Außenseite der Zelle bedeckt. Es heißt eine Plasmamembran. Diese Membran hat zahlreiche Funktionen, einschließlich der Trennung des Zellinhalts von der Außenwelt, des Schutzes der Zelle und der Bewegung von Substanzen in und aus der Zelle. Diese Substanzen können Nährstoffe, Abfälle und Wasser sein. Tierzellen unterscheiden sich von anderen Organismen dadurch, dass ihnen eine Zellwand fehlt, eine starre Struktur, die die Zelle schützt und ihr Form gibt.
Tierzellen in hypotonischer Lösung
Tierzellen haben eine Membran, die unterschiedlich durchlässig ist. Ähnlich wie eine selektiv permeable Membran lässt eine differentiell permeable Membran nur bestimmte Substanzen - einschließlich Wasser, aber nicht ausschließlich Wasser - durch die Membran. Eine Tierzelle, die in eine hypotonische Lösung gegeben wird, gewinnt schnell Wasser, da durch Osmose das Wasser in einen Bereich mit mehr gelösten Stoffen wandern würde. In diesem Fall ist das das Innere der Zelle.
Eine Zelle in einer hypotonischen Lösung kann genug Wasser gewinnen, um die Zellmembran zu lysieren oder zu zerbrechen, wodurch die Zelle zerstört wird. Pflanzenzellen haben eine gewisse Abwehr gegen dieses Phänomen, da ihre Zellwände ein Aufbrechen der Zelle verhindern. Organismen, die in Süßwasserumgebungen leben, die normalerweise hypoton sind, haben oft Mechanismen, die das Aufbrechen von Zellen verhindern. Dieses Prinzip wird häufig an roten Blutkörperchen demonstriert, die keine Mechanismen zur Abwehr von Lysing aufweisen.