สภาพตึงตัว

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
Jump to navigation Jump to search
ผลกระทบของสารละลายต่าง ๆ ต่อเซลล์เม็ดเลือด
ความดันออสโมซิสที่มีผลต่อเซลล์เม็ดเลือดแดง

สภาพตึงตัว หรือ สภาพมีกำลัง (อังกฤษ: tonicity) เป็นการวัดความแตกต่างของความดันออสโมซิสของสารละลายสองชนิดที่กั้นด้วยเยื่อเลือกผ่าน มักใช้เมื่ออธิบายการตอบสนองของเซลล์ที่จมอยู่ในสารละลายภายนอก เช่นเดียวกับความดันออสโมซิส สภาพตึงตัวได้รับอิทธิพลเฉพาะจากตัวละลายที่ไม่สามารถผ่านเยื่อได้ เพราะตัวละลายเหล่านี้เท่านั้นที่ก่อให้เกิดแรงดันออสโมซิส สารละลายที่สามารถผ่านเยื่อหุ้มได้อย่างอิสระไม่มีผลต่อสภาพตึงตัว เพราะจะมีความเข้มข้นสองด้านของเยื่อเท่ากันเสมอ

การจำแนกสภาพตึงตัวที่สารละลายหนึ่ง ๆ มีได้เมื่อเปรียบเทียบกับสารละลายอื่น มีสามประเภท ได้แก่ สารละลายความดันออสโมซิสสูง (hypertonic) ความดันออสโมซิสต่ำ (hypotonic) และความดันออสโมซิสเสมอเลือด (isotonic)

ในเซลล์พืช คำว่า ความดันออสโมซิสเสมอเลือด ความดันออสโมซิสสูง และความดันออสโมซิสต่ำไม่สามารถใช้ได้แม่น เพราะความดันที่ออกโดยผนังเซลล์กระทบต่อจุดสมดุลออสโมซิสอย่างสำคัญ

ความดันออสโมซิสสูง[แก้]

ความดันออสโมซิสสูง หมายถึง มีความเข้มข้นสูงกว่า ในวิชาชีววิทยา สารละลายความดันออสโมซิสสูง คือ สารละลายที่มีความเข้มข้นสูงกว่าตัวละลายด้านนอกเซลล์ เมื่อเซลล์จมอยู่ในสารละลายความดันออสโมซิสสูง น้ำจะมีแนวโน้มไหลออกจากเซลล์เพื่อรักษาสมดุลความเข้มข้นของตัวละลาย

เมื่อเซลล์พืชอยู่ในสารละลายความดันออสโมซิสสูง เยื่อหุ้มเซลล์ที่ยืดหยุ่นจะดึงออกจากผนังเซลล์ที่แข็ง แต่ยังคงเชื่อมอยู่กับผนังเซลล์ตรงจุดที่เรียกว่า พลาสโมเดสมาตา เซลล์จะมีรูปร่างเหมือนหมอนปักเข็มหมุด และพลาสโมเดสมาตาแทบสูญเสียการทำหน้าที่ทั้งหมดเพราะการตีบ สภาวะนี้เรียกว่า พลาสโมไลซิส

ความดันออสโมซิสต่ำ[แก้]

ความดันออสโมซิสต่ำ หมายถึง มีความเข้มข้นต่ำกว่า สารละลายความดันออสโมซิสต่ำมีความเข้มข้นของตัวละลายต่ำกว่าในสิ่งแวดล้อม ฉะนั้น น้ำจึงไหลเข้าไปในเซลล์ เพื่อรักษาสมดุลความเข้มข้น ทำให้เกิดการบวม

สิ่งมีชีวิตบางชนิดวิวัฒนาวิธีการซับซ้อนในการเลี่ยงมิให้มีความดันออสโมซิสต่ำ ตัวยอ่างเช่น น้ำเกลือมีความดันออสโมซิสต่ำต่อปลาที่อาศัยอยู่ในทะเล พวกมันต้องการพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ในเหงือกที่สัมผัสกับน้ำทะเลเพื่อแลกเปลี่ยนแก๊ส ฉะนั้น จึงสูญเสียน้ำไปในการออสโมซิสไปในทะเลจากเซลล์เหงือก พวกมันตอบสนองโดยการดื่มน้ำเกลือปริมาณมาก และขับเกลือส่วนเกินออกแบบใช้พลังงาน กระบวนการนี้เรียกว่า ออสโมเรกูเลชัน

ความดันออสโมซิสเสมอเลือด[แก้]

สารละลายความดันออสโมซิสเสมอเลือด เป็นสารละลายที่มีความเข้มข้นของเอฟเฟ็กทีฟออสโมลเท่ากับความเข้มข้นของตัวละลายในอีกสารละลายหนึ่งที่มาเปรียบเทียบกัน กรณีที่เกิด เช่น เมื่อความเข้มข้นของทั้งน้ำและโมเลกุลตัวละลายทั้งหมดทั้งสารละลายนอกเซลล์และในเซลล์เท่ากัน โมเลกุลน้ำจึงแพร่ออกผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ในสองทิศทาง และด้วยเหตุนี้ เซลล์จึงไม่ได้น้ำหรือเสียน้ำ