Hyperosmotisch Definitie
Hyperosmotisch kan verwijzen naar oplossingen die een verhoogde osmotische druk hebben, of een groter verschil tussen oplosmiddelen en oplossingen tussen een membraan.
In andere gevallen verwijst hyperosmotisch naar een oplossing die meer opgeloste stoffen, of bestanddelen van een oplossing, bevat dan een vergelijkbare oplossing.
De term hyperosmotisch is afgeleid van de Griekse woorden hyper, wat “overmatig” betekent, en osmos, wat “duw, stuwkracht of impuls” betekent.
Voorbeelden van hyperosmotisch
Cellen worden kleiner
De wetenschap vertelt ons dat elk levend voorwerp uit cellen bestaat. Vaste stoffen, vloeistoffen en gassen bestaan in wezen uit dezelfde stoffen, maar in verschillende concentraties.
Dit betekent uiteraard dat vaste stoffen, zoals glas, hout en zelfs mensen, een zeer hoge concentratie aan celmaterie hebben. Bovendien kunnen alleen drastische maatregelen, zoals snijden, breken of verbranden, de vorm, het gewicht of de grootte van een vaste stof blijvend veranderen.
De kenmerken van vaste voorwerpen lijken consistent. Cellen zijn echter niet vast, ondanks hun vermogen om vaste voorwerpen te maken. Naast hun selectief-permeabele membranen, zijn menselijke cellen bijvoorbeeld gevuld met een viskeuze vloeistof, plasma genaamd. Als dit plasma meer druk uitoefent op de binnenwand van de cel dan op de buitenwand van de cel, behoudt de cel zijn vorm.
Hypothetisch echter, kan het plaatsen van een mens – of meer bepaald een menselijke cel – in een oplossing met een hogere viscositeit, of een hogere concentratie van plasma-achtige stoffen, doen krimpen wat eens onkrimpbaar was. Dit komt omdat de oplossing hyperosmotisch is, in die zin dat zij een hogere concentratie van het plasma-achtige oplosmiddel heeft, voor menselijke cellen.
Omdat de hyperosmotische uitwendige plasma-oplossing meer druk uitoefent op de buitenkant van de celwand dan de celplasma-oplossing zelf kan, op de inwendige celwand, zal de celwand vernauwen tot de drukken van zowel de uitwendige als de inwendige plasma-oplossingen een evenwicht bereiken, of gelijk worden. Eenvoudiger gezegd: de cel krimpt.
De Dode Zee
Hoewel het menselijk lichaam vol organen zit, bestaat het, net als cellen, voor 65% uit water. Dit water is echter niet noodzakelijk zuiver H2O. Het ondersteunt de werking van ons lichaam en transporteert zaken als afval, voedingsstoffen en zelfs zuurstof. Het transporteert ook elektrolyten, namelijk zout.
Het zout in ons lichaam, samen met lichaamsvet, geeft ons drijfvermogen, of het vermogen om in water te drijven. Vet doet dit omdat het minder weegt dan water, en er zonder veel moeite boven blijft drijven. Zout is minder betrouwbaar, want het vereist dat het zout in het lichaam een lagere concentratie heeft dan de oplosmiddelen in het buitenwater.
Deze laatste reden, dat de oplosmiddelen in het buitenwater hoger geconcentreerd moeten zijn dan de oplosmiddelen in het binnenwater om te kunnen drijven, is de reden waarom we zo gemakkelijk drijven in de Dode Zee. Omdat de zoutconcentratie van de Dode Zee hyperosmotisch is ten opzichte van andere waterbronnen (inclusief mensen), duwt het die andere bronnen weg of, meer specifiek, naar het oppervlak.
Olie en water
Water is een veelzijdige stof. Terwijl het een ideale omgeving biedt voor het mengen van oplossingen, bevat het ook zijn eigen moleculen, minuscule combinaties van waterstof en zuurstof, die een wisselwerking aangaan met andere moleculen in andere stoffen.
Olie is een van deze stoffen. Vloeibare oliën, zoals olijfolie of plantaardige olie, zijn vaak gemaakt van onverzadigde vetten, of ketens van waterstofmoleculen met een onvolledige bedekking van koolstofmoleculen. Vaste oliën, zoals boter en dierlijke vetten, zijn gemaakt van verzadigde vetten, of ketens van waterstofmoleculen met een volledige bedekking van koolstofmoleculen. Beide ketens van waterstofmoleculen worden koolwaterstofketens genoemd.
De koolwaterstofketens in vloeibare oliën zijn langer dan de H2O-moleculen in water. De grootte van de koolwaterstofketens maakt het moeilijker voor hen om zich met elkaar te verbinden, ook al zullen zij zich nooit met elkaar verbinden. H2O-moleculen daarentegen hebben een “V”-vorm, waardoor zij gemakkelijker hun eigen vlakvullingen kunnen vormen.
Omdat H2O-moleculen soepel in elkaar passen, bestaan zij in hogere concentraties dan koolwaterstofketens. Daarom, zelfs zonder dat ze een oplosmiddel hebben, is zuiver water hyperosmotisch voor olie en duwt olie naar de oppervlakte, in plaats van olie eronder te laten zinken.
- Plasma – Het materiaal dat het inwendige van de cel uitmaakt en de kern en organellen op hun plaats houdt.
- Viscositeit – De mate van inwendige wrijving die in een vloeistof aanwezig is, of de dikte van een vloeistof.
- Drijfvermogen – Het vermogen om in een stof te drijven, meestal gewaardeerd op een spectrum.
- Concentratie – Het aantal opgeloste stoffen in een oplossing.
Quiz
1. We drijven in de Dode Zee omdat het water in de Dode Zee ___________ is voor menselijke lichamen.
A. Hypo-osmotisch
B. Somotisch
C. Hyperosmotisch
D. Zout
2. Van een oplossing die een hogere concentratie heeft dan menselijk celplasma wordt gezegd dat ze een hogere __________ heeft dan menselijk celplasma.
A. Viscositeit
B. Vitrioliteit
C. Osmose
D. Stenose
3. U plaatst een afgesloten glas zuiver water in een zoute oplossing. Zonder rekening te houden met het gewicht van het glas, wat zal er met het water gebeuren?
A. Het water zal zinken omdat het een hogere concentratie heeft dan de zoute oplossing.
B. Het water zal zinken omdat het een lagere concentratie heeft dan de zoute oplossing.
C. Het water zal bezinken omdat het een lagere concentratie opgeloste stoffen heeft dan de zoute oplossing.
D. Het water zal zinken omdat het dezelfde concentratie heeft als de zoute oplossing.