O que é uma solução hipertônica?

Os glóbulos vermelhos sofrem crenação (enrugamento) quando colocados em uma solução hipertônica.

Biblioteca de fotos científicas-STEVE GSCHMEISSNER./Getty Images

Hipertônico refere-se a um solução com maior pressão osmótica do que outra solução. Em outras palavras, uma solução hipertônica é aquela em que há maior concentração ou número de partículas de soluto fora de uma membrana do que dentro dela.

Principais conclusões: definição hipertônica

• Uma solução hipertônica é aquela que tem uma concentração de soluto maior do que outra solução.
• Um exemplo de solução hipertônica é o interior de um glóbulo vermelho comparado com a concentração de soluto da água doce.
• Quando duas soluções estão em contato, o soluto ou solvente se move até que as soluções atinjam o equilíbrio e se tornem isotônicas uma em relação à outra.

Exemplo hipertônico

glóbulos vermelhos são o exemplo clássico usado para explicar a tonicidade. Quando a concentração de sais (íons) é a mesma dentro da célula sanguínea e fora dela, a solução é isotônica em relação às células, e elas assumem sua forma e tamanho normais.

Se houver menos solutos fora da célula do que dentro dela, como aconteceria se você colocasse glóbulos vermelhos em água doce, a solução (água) é hipotônica em relação ao interior dos glóbulos vermelhos. As células incham e podem rebentar à medida que a água entra na célula para tentar igualar a concentração das soluções interior e exterior. Aliás, uma vez que soluções hipotônicas podem causar a ruptura das células, esta é uma das razões pelas quais uma pessoa tem mais probabilidade de afogar em água doce do que em água salgada. Também é um problema se você beber muita água.

Se houver uma concentração maior de solutos fora da célula do que dentro dela, como aconteceria se você colocasse glóbulos vermelhos em uma solução salina concentrada, então a solução salina é hipertônica em relação ao interior das células. As hemácias sofrem crenação , o que significa que eles encolhem e murcham à medida que a água deixa as células até que a concentração de solutos seja a mesma dentro e fora dos glóbulos vermelhos.

Usos de soluções hipertônicas

Manipular a tonicidade de uma solução tem aplicações práticas. Por exemplo, Osmose Inversa pode ser usado para purificar soluções e dessalinizar a água do mar.

As soluções hipertônicas ajudam a conservar os alimentos. Por exemplo, embalagem de alimentos em sal ou decapá-lo em uma solução hipertônica de açúcar ou sal cria um ambiente hipertônico que mata micróbios ou pelo menos limita sua capacidade de reprodução.

As soluções hipertônicas também desidratam alimentos e outras substâncias, pois a água deixa as células ou passa por uma membrana para tentar estabelecer o equilíbrio.

Por que os alunos ficam confusos

Os termos 'hipertônico' e 'hipotônico' muitas vezes confundem os alunos porque eles negligenciam a explicação do quadro de referência. Por exemplo, se você colocar uma célula em um solução salina , a solução salina é mais hipertônica (mais concentrada) que o plasma celular. Mas, se você observar a situação de dentro da célula, poderá considerar o plasma hipotônico em relação à água salgada.

Além disso, às vezes existem vários tipos de solutos a serem considerados. Se você tem uma membrana semipermeável com 2 mols de Na⁺íons e 2 mols de Cl^-íons de um lado e 2 mols de íons K+ e 2 mols de Cl^-íons do outro lado, determinar a tonicidade pode ser confuso. Cada lado da partição é isotônico em relação ao outro se você considerar que existem 4 mols de íons em cada lado. No entanto, o lado com íons de sódio é hipertônico em relação a esse tipo de íons (outro lado é hipotônico para íons de sódio). O lado com o potássio íons é hipertônico em relação ao potássio (e a solução de cloreto de sódio é hipotônica em relação ao potássio). Como você acha que os íons se moverão através da membrana? Haverá algum movimento?

O que você esperaria que acontecesse é que os íons sódio e potássio atravessassem a membrana até que o equilíbrio fosse alcançado, com ambos os lados da partição contendo 1 mol de íons sódio, 1 mol de íons potássio e 2 mols de íons cloro. Entendi?

Movimento da Água em Soluções Hipertônicas

A água se move através de um semipermeável membrana. Lembre-se, a água se move para igualar a concentração de partículas de soluto. Se as soluções em ambos os lados da membrana forem isotônicas, a água se moverá livremente para frente e para trás. A água se move do lado hipotônico (menos concentrado) de uma membrana para o lado hipertônico (menos concentrado). A direção do fluxo continua até que as soluções sejam isotônicas.

Fontes

• Sperelakis, Nicholas (2011). Livro Fonte de Fisiologia Celular: Fundamentos de Biofísica de Membranas . Imprensa Acadêmica. ISBN 978-0-12-387738-3.
• Widmaier, Eric P.; Hershel Raff; Kevin T. Strang (2008). A fisiologia humana de Vander (11ª edição). McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-304962-5.