톤시티

Tonicity
"하이포토닉"과 "하이퍼토닉"은 여기서 리디렉션된다. 신체 질환은 하이포토니아와 하이퍼토니아를 참조하십시오.
서로 다른 용액이 적혈구에 미치는 영향
적혈구 삼투압 마이크로그래프

톤시티는 효과적인 삼투압 구배를 측정하는 척도로, 반투과성 세포막으로 분리된 두 용액의 수분 잠재력이다. 톤시티는 삼투성 유동 방향과 범위를 결정하는 세포막 전체에 걸쳐 선별적으로 투과성 용액의 상대적 농도에 의존한다. 외부 용액에 담근 세포의 붓기 대 수축 반응을 설명할 때 흔히 사용된다.

삼투압과 달리 톤성은 오직 이것만이 효과적인 삼투압력을 발휘하기 때문에 막을 넘을 수 없는 용액의 영향을 받는다. 멤브레인을 자유롭게 통과할 수 있는 용액은 순 용매 이동 없이 멤브레인 양쪽에 동일한 농도로 항상 평형화되기 때문에 톤성에 영향을 주지 않는다. 그것은 또한 임비션에 영향을 미치는 요인이다.

한 솔루션이 다른 솔루션과 비교하여 가질 수 있는 톤의 분류는 고음질, 저음질 및 동위원소다.[1]저혈압 용액의 예는 소금물이다.

하이퍼토닉 솔루션

고음질 용액의 적혈구로서 세포 밖으로 물이 이동하게 한다.

고음질 용액은 다른 용액보다 용액의 농도가 높다.[2] 생물학에서, 용액의 톤성은 보통 세포막의 반대편에 있는 다른 용액의 톤에 상대적인 용액의 농도를 가리킨다; 세포 외부의 용액은 세포 안에 있는 시토솔보다 용액의 농도가 더 크면 고음질이라고 불린다. 세포가 고음질 용액에 담그면 삼투압은 세포막 양쪽에 있는 용액의 농도의 균형을 맞추기 위해 세포 밖으로 물을 흐르게 하는 경향이 있다. 시토솔은 반대로 외부 용액과 반대인 저포토닉으로 분류된다.[3][4]

식물 세포가 초음극 용액 안에 있을 때, 유연한 세포막은 단단한 세포벽에서 멀어지지만 플라스모드마타라고 불리는 지점에서는 세포벽과 연결된 상태를 유지한다. 세포는 흔히 핀쿠시온의 모습을 띠며, 플라스모데스마타는 플라스몰리시스(plasmolysis)라고 알려진 조건인 수축되기 때문에 기능을 거의 멈춘다. 식물 세포에서 동위원소, 저초음파, 초음파라는 용어는 세포벽에 의해 발휘되는 압력이 삼투성 평형점에 유의하게 영향을 미치기 때문에 정확하게 사용될 수 없다.[5]

몇몇 유기체들은 고음질을 회피하는 복잡한 방법들을 진화해왔다. 예를 들어, 소금물은 그 안에 사는 물고기에 고음질이다. 이 물고기는 가스 교환을 위해 바닷물과 접촉하는 아가미의 넓은 표면적이 필요하기 때문에 질세포에서 바다로 삼모동적으로 수분을 잃는다. 소금물을 다량 마셔 손실 대응에 나서며, 과잉 소금을 적극적으로 배설한다.[6] 이 과정을 오스모어게이션이라고 한다.[7]

저포톤 용액

저혈압 용액의 적혈구로서 물이 세포 안으로 이동하게 한다.

저혈압 용액은 다른 용액보다 용액의 농도가 낮다. 생물학에서 세포 밖의 용액은 세포에 비해 용액의 농도가 낮으면 저음파라고 한다. 삼투압 때문에 물이 세포로 확산되어 세포가 터지드, 또는 비대해 보이는 경우가 많다. 동물세포와 같이 세포벽이 없는 세포의 경우, 구배가 충분히 크면 과잉수의 섭취가 세포의 세포분해를 유도하거나 파열을 유도할 수 있을 만큼 충분한 압력을 생성할 수 있다. 식물 세포가 저혈압 용액 안에 있을 때, 중앙 바쿠올은 여분의 물을 떠서 세포막을 세포벽에 밀어 넣는다. 세포벽의 경직성 때문에 뒤로 밀려나 세포가 터지는 것을 막는다. 이것을 터고르 압력이라고 한다.[8]

동위원소성

동위원소 용액에 적혈구 묘사.

용액의 유효 삼모 농도가 다른 용액의 것과 동일할 때 용액은 동위원소다. 생물학에서 세포막의 양쪽에 있는 용액은 세포 밖의 용액의 농도가 세포 내부의 용액의 농도와 같다면 동위원소다. 이 경우 세포막을 가로질러 다량의 물의 확산을 유도하기 위한 농도 구배가 없기 때문에 세포는 부풀지도 수축하지도 않는다. 물 분자는 양방향으로 플라즈마 막을 통해 자유롭게 확산되며, 물 확산 속도가 각 방향마다 같기 때문에 세포는 물을 얻지도 잃지도 않을 것이다.

용액이 세포막을 관통할 수 있다면 이소-삼극 용액은 저음극이 될 수 있다. 예를 들어, 이소-오소극 요소 용액은 적혈구에 저혈압이기 때문에 적혈구 용액에 용해된다. 이는 요소들이 세포의 농도 구배를 따라 세포 안으로 들어가고, 그 다음에 물이 들어오기 때문이다. 일반 식염수인 9그램 NaCl이 총 1리터 용량으로 물에 용해된 삼몰리티는 혈액 내 NaCl의 삼몰리티(약 290 mOsm/L)에 가까운 근사치다. 따라서 정상 식염수는 혈장과 거의 동위원소다. 나트륨이나 염화 이온은 요소와 달리 혈장막을 자유롭게 통과할 수 없다.

참고 항목

참조

  1. ^ Sperelakis, Nicholas (2011). Cell Physiology Source Book: Essentials of Membrane Biophysics. Academic Press. p. 288. ISBN 978-0-12-387738-3.
  2. ^ Buckley, Gabe (20 January 2017). "Hypertonic Solution". In Biologydictionary.net (ed.). Biology Dictionary (Online ed.). Biologydictionary.net. Retrieved 19 August 2021.
  3. ^ LibreTexts Project: Medicine (18 July 2018). "3.3C - Tonicity". Anatomy and Physiology (Boundless) (Online ed.). med.libretexts.org/. Retrieved 19 August 2021.
  4. ^ Argyropoulos, Christos; Rondon-Berrios, Helbert; Raj, Dominic S; Malhotra, Deepak; Agaba, Emmanuel I; Rohrscheib, Mark; Khitan, Zeid; Murata, Glen H; Shapiro, Joseph I.; Tzamaloukas, Antonios H (2 May 2016). "Hypertonicity: Pathophysiologic Concept and Experimental Studies". Cureus. 8 (5): e596. doi:10.7759/cureus.596. PMC 4895078. PMID 27382523.
  5. ^ Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Zipursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnell, James (2000). "Osmosis, Water Channels, and the Regulation of Cell Volume". Molecular Cell Biology (4th ed.). New York: W. H. Freeman and Company. Retrieved 19 August 2021.
  6. ^ Soult, Allison (2020). "8.4 - Osmosis and Diffusion". In University of Kentucky (ed.). Chemistry for Allied Health. Open Education Resource (OER) LibreTexts Project. Retrieved 19 August 2021.
  7. ^ Ortiz, RM (June 2001). "Osmoregulation in marine mammals". The Journal of Experimental Biology. 204 (Pt 11): 1831–44. doi:10.1242/jeb.204.11.1831. PMID 11441026.
  8. ^ "Definition — hypotonic". The Free Dictionary. Retrieved 23 August 2012.