Hyperosmoottinen Määritelmä
Hyperosmoottinen voi viitata liuoksiin, joiden osmoottinen paine on kohonnut eli liuottimien ja liuosten välinen ero on suurempi kalvon välissä.
Muussa tapauksessa hyperosmoottinen viittaa liuokseen, jossa on enemmän liuottimia tai liuoksen komponentteja kuin vastaavassa liuoksessa.
Käsite hyperosmoottinen on peräisin kreikan kielen sanoista hyper, joka tarkoittaa ”liiallista”, ja osmos, joka tarkoittaa ”työntöä, työntövoimaa tai sysäystä”.
Esimerkkejä hyperosmoottisesta
Solut pienenevät
Tiede kertoo meille, että jokainen elävä kohde koostuu soluista. Kiinteät aineet, nesteet ja kaasut koostuvat pohjimmiltaan samoista materiaaleista eri pitoisuuksina.
Yksiselitteisesti tämä tarkoittaa, että kiinteissä asioissa, kuten lasissa, puussa ja jopa ihmisessä, on erittäin suuri solupitoisuus. Lisäksi vain jyrkät toimenpiteet, kuten leikkaaminen, murtaminen tai polttaminen, voivat pysyvästi muuttaa kiinteän kappaleen muotoa, painoa tai kokoa.
Kiinteiden kappaleiden ominaisuudet vaikuttavat johdonmukaisilta. Solut eivät kuitenkaan ole kiinteitä, vaikka ne kykenevätkin tekemään kiinteitä esineitä. Selektiivisesti läpäisevien kalvojensa lisäksi esimerkiksi ihmisen solut ovat täynnä viskoosia nestettä, jota kutsutaan plasmaksi. Jos tämä plasma painaa solun sisäseinää enemmän kuin solun ulkoseinää, solu säilyttää muotonsa.
Hypoteettisesti kuitenkin ihmisen – tai tarkemmin sanottuna ihmissolun – asettaminen liuokseen, jonka viskositeetti on korkeampi tai jossa on suurempi pitoisuus plasman kaltaisia aineita, voi kutistaa sitä, mikä ennen oli kutistumatonta. Tämä johtuu siitä, että liuos on hyperosmoottinen, koska siinä on suurempi pitoisuus plasman kaltaista liuennutta ainetta kuin ihmissoluissa.
Koska hyperosmoottinen ulkoinen plasmaliuos kohdistaa soluseinän ulkopuolelle enemmän painetta kuin soluplasmaliuos itse voi kohdistaa solun sisäiseen soluseinään, soluseinämä supistuu, kunnes sekä ulkoisen että sisäisen plasmaliuoksen paineet saavuttavat tasapainon tai tulevat yhtä suuriksi. Yksinkertaisemmin sanottuna solu kutistuu.
Kuollut meri
Vaikka se on täynnä elimiä, ihmiskeho, kuten solutkin, on 65 % vettä. Tämä vesi ei kuitenkaan välttämättä ole puhdasta H2O:ta. Se auttaa kehomme toimintaa kuljettamalla esimerkiksi jätteitä, ravinteita ja jopa happea. Se kuljettaa myös elektrolyyttejä eli suolaa.
Kehossamme oleva suola yhdessä kehon rasvan kanssa antaa meille kelluvuuden eli kyvyn kellua vedessä. Rasva tekee tämän, koska se painaa vähemmän kuin vesi, ja kelluu sen yläpuolella ilman suurempaa vaivaa. Suola ei ole yhtä luotettava, sillä se edellyttää, että kehon sisällä olevan suolan pitoisuus on alhaisempi kuin ulkoisessa vedessä olevien liuottimien.
Tämä jälkimmäinen syy, että ulkoisen veden liuottimien on oltava voimakkaammin keskittyneitä kuin sisäisen veden liuottimien, jotta ihminen kelluisi, on syy siihen, miksi kellumme niin helposti Kuolleessa meressä. Koska Kuolleenmeren suolaisten liuottimien pitoisuus on hyperosmoottinen muihin vesilähteisiin (myös ihmisiin) nähden, se työntää nämä muut vesilähteet pois tai tarkemmin sanottuna sen pinnalle.
Öljy ja vesi
Vesi on monipuolinen aine. Vaikka se tarjoaa ihanteellisen ympäristön liuosten sekoittumiselle, se sisältää myös omia molekyylejään, pieniä vety- ja happiyhdistelmiä, jotka ovat vuorovaikutuksessa muiden aineiden molekyylien kanssa.
Öljy on yksi näistä aineista. Nestemäiset öljyt, kuten oliiviöljy tai kasviöljy, koostuvat usein tyydyttymättömistä rasvoista eli vetymolekyylien ketjuista, joissa hiilimolekyylit peittävät epätäydellisesti. Kiinteät öljyt, kuten voi ja eläinrasva, koostuvat tyydyttyneistä rasvoista eli vetymolekyylien ketjuista, joissa hiilimolekyylit peittyvät kokonaan. Molempia vetymolekyylien ketjuja kutsutaan hiilivetyketjuiksi.
Nesteöljyjen hiilivetyketjut ovat pidempiä kuin veden H2O-molekyylit. Hiilivetyketjujen koko vaikeuttaa niiden liittymistä toisiinsa, vaikka ne eivät välttämättä koskaan liitykään toisiinsa. H2O-molekyylit sen sijaan ovat V-muotoisia, mikä helpottaa niiden omien tessellointien muodostamista.
Koska H2O-molekyylit sopivat sujuvasti toisiinsa, niitä esiintyy suurempina pitoisuuksina kuin hiilivetyketjuja. Siksi, vaikka niillä ei olisi liuennutta ainetta, puhdas vesi on öljyyn nähden hyperosmoottinen ja työntää öljyä pinnalleen sen sijaan, että se antaisi öljyn vajota alleen.
- Plasma – Solun sisätiloja muodostava materiaali, joka pitää tuman ja organellit paikoillaan.
- Viskositeetti – Nesteessä esiintyvän sisäisen kitkan aste tai nesteen paksuus.
- Kelluvuus – Kyky kellua aineessa, yleensä mitataan spektrillä.
- Konsentraatio – Liuenneiden aineiden määrä liuoksessa.
Visailukysymys
1. Kellumme Kuolleessa meressä, koska Kuolleen meren vesi on ___________ ihmiskeholle.
A. Hypo-osmoottinen
B. Somoottinen
C. Hyperosmoottinen
D. Suolainen
2. Liuoksen, jonka pitoisuus on suurempi kuin ihmissoluplasman, sanotaan olevan suurempi __________ kuin ihmissoluplasman.
A. Viskositeetti
B. Vitriolisuus
C. Osmoosi
D. Stenoosi
3. Asetat suljetun lasin puhdasta vettä suolaiseen liuokseen. Ottamatta huomioon lasin painoa, mitä vedelle tapahtuu?
A. Vesi uppoaa, koska sen pitoisuus on suurempi kuin suolaisen liuoksen.
B. Vesi uppoaa, koska sen pitoisuus on pienempi kuin suolaisen liuoksen.
C. Vesi laskeutuu pinnalle, koska sen liuenneiden aineiden pitoisuus on pienempi kuin suolaisen liuoksen.
D. Vesi uppoaa, koska sen pitoisuus on sama kuin suolaisen liuoksen.