Sisu
Raku funktsiooni mõjutab otseselt selle keskkond, sealhulgas ained, mis on selle keskkonda lahustunud. Rakkude paigutamine eri tüüpi lahendustesse aitab nii õpilastel kui teadlastel mõista rakkude funktsiooni. Hüpotoonilisel lahusel on loomarakkudele drastiline toime, mis näitab loomaraku ja rakumembraanide olulisi ja eristatavaid omadusi.
Lahendused
Lahus on kahe või enama aine segu ja koosneb kahest osast, lahustunud ainetest ja lahustist. Lahustunud ained on lahustunud ained ja lahusti on ained, milles lahustunud ained on lahustatud. Lahuste lahustite jaotus jaotub kogu segu ühtlaselt. Lahendusi võrreldakse üksteisega, kirjeldades neid hüpertooniliste, isotooniliste või hüpotoonilistena. Kui lahus on hüpertooniline, on sellel teise lahuse suhtes rohkem lahustunud aineid. Isotoonilises lahuses on sama palju lahustunud aineid. Hüpotoonilises lahuses on vähem lahustunud aineid.
Osmoos
Osmoos tähistab vee liikumist läbi valikuliselt läbilaskva membraani. Valikuliselt läbilaskev membraan on membraan, mis laseb membraanil läbi ainult veemolekule - mitte lahustunud aineid ega ioone. Osmoosi korral liigub vesi madala lahustunud ainete arvuga lahusest suure lahustunud ainete arvuga lahusest. Kui madala lahustunud ainete arvuga (hüpotooniline) lahus asetatakse suurema lahustunud ainete arvuga (hüpertooniline) ja see eraldatakse valikuliselt läbilaskva membraaniga, liiguks vesi osmoosi tõttu hüpotoonilisest lahusest hüpertoonilisse lahusesse .
Rakumembraanid
Igal rakul on membraan, mis katab raku väliskülje; seda nimetatakse plasmamembraaniks. Sellel membraanil on palju funktsioone, sealhulgas raku sisu välismaailmast eraldi hoidmine, raku ja liikuvate ainete kaitsmine rakus ja sellest välja. Need ained võivad olla toitained, jäätmed ja vesi. Loomarakud erinevad teiste organismide rakkudest selle poolest, et neil puudub rakusein, mis on jäik struktuur, mis kaitseb raku ja annab sellele ka kuju.
Loomarakud hüpotoonilises lahuses
Loomarakkudel on membraan, mis on erinevalt läbilaskev. Sarnaselt valikuliselt läbilaskva membraaniga laseb ka diferentsiaalselt läbilaskev membraan membraanil läbi ainult teatud aineid - sealhulgas vett, kuid mitte ainult vett. Hüpotoonilisse lahusesse paigutatud loomarakk võtab kiiresti vett, sest osmoos põhjustab vee liikumist rohkem lahustunud alale. Sel juhul on see lahtri sisemus.
Hüpotoonilises lahuses olev rakk võib saada piisavalt vett rakumembraani lüüsimiseks või rebenemiseks, mis raku hävitab. Taimerakud kaitsevad selle nähtuse vastu teatud määral, kuna nende rakuseinad takistavad raku rebenemist. Organismidel, kes elavad mageveekeskkonnas, mis on tavaliselt hüpotoonilised, on sageli mehhanismid, mis aitavad vältida rakkude rebenemist. Seda põhimõtet demonstreeritakse sageli punaste verelibledega, millel puuduvad mehhanismid lüüsimise vastu.