Buzz
Sức căng hay sự trương là một chỉ số tương đối giúp xác định hướng di chuyển của dung môi giữa hai dung dịch phân cách bởi màng bán thấm. Sức căng của một dung dịch ở một bên màng phụ thuộc vào sự khác biệt về nồng độ chất tan, áp suất thẩm thấu hoặc thế nước giữa hai bên màng. Nó thường được dùng để mô tả sự gia tăng hoặc giảm thể tích của tế bào trong dung dịch.
Khác với áp suất thẩm thấu, sức căng chỉ áp dụng khi chất tan không thể qua màng, vì chỉ những chất này mới tạo ra áp suất thẩm thấu thực sự. Các chất tan có thể xuyên qua màng không làm thay đổi sức căng vì chúng sẽ tự cân bằng nồng độ mà không cần di chuyển dung môi. Sức căng cũng ảnh hưởng đến khả năng hút nước của rễ cây.
Trương lực có ba trạng thái cơ bản: ưu trương, nhược trương và đẳng trương. Chẳng hạn, khi dung dịch A có nồng độ chất tan vượt trội hơn dung dịch B, ta gọi dung dịch A là 'ưu trương' so với dung dịch B. Khi chỉ đề cập đến một dung dịch, có nghĩa là so sánh dung dịch đó với tế bào.
Ưu trương
Dung dịch ưu trương là dung dịch có nồng độ chất tan cao hơn so với một dung dịch khác. Trong sinh học, nếu dung dịch ngoại bào có nồng độ chất tan lớn hơn so với bào tương, nó được gọi là ưu trương. Khi tế bào nằm trong dung dịch ưu trương, nước sẽ rời khỏi tế bào để cân bằng nồng độ chất tan giữa hai bên màng, khiến bào tương được coi là dung dịch đẳng trương so với dung dịch ngoại bào.
Đối với tế bào động vật, việc giảm thể tích tế bào sẽ xảy ra, làm tế bào co lại; hiện tượng này được gọi là co nguyên sinh.
Đối với tế bào thực vật, do thành tế bào cứng nên không thay đổi hình dạng, nhưng màng tế bào sẽ co lại và vẫn gắn với thành tế bào qua các cầu liên bào. Tế bào lúc này có hình dáng giống như gối đệm kim và các cầu liên bào cũng không còn hoạt động. Đối với tế bào thực vật, trương lực không thể áp dụng một cách cứng nhắc vì lực giữ của thành tế bào ảnh hưởng lớn đến điểm cân bằng thẩm thấu.
Một số sinh vật đã phát triển khả năng sống trong dung dịch ưu trương. Ví dụ, nước biển là ưu trương đối với cá, nhưng cá lại cần sự trao đổi khí qua mang trong môi trường nước biển, làm tế bào mang mất nước. Để khắc phục, cá uống nhiều nước biển và chủ động bài tiết muối thừa. Quá trình này được gọi là điều hòa thẩm thấu.
Nhược trương
Dung dịch nhược trương là dung dịch có nồng độ chất tan thấp hơn so với một dung dịch khác. Trong sinh học, nếu dung dịch ngoại bào có nồng độ chất tan thấp hơn bào tương, nó được gọi là nhược trương. Khi tế bào được đặt trong dung dịch nhược trương, nước sẽ đi vào tế bào để cân bằng nồng độ chất tan ở hai bên màng, làm cho tế bào phồng lên.
Đối với tế bào không có thành, chẳng hạn như tế bào động vật, sự trương có thể tạo áp lực lên màng tế bào, dẫn đến hiện tượng tan bào, tức là tế bào bị vỡ ra.
Ngược lại, tế bào thực vật (hoặc vi khuẩn) có thành tế bào sẽ không gặp vấn đề vì độ cứng của thành tế bào tạo ra lực chống lại màng tế bào, giúp màng không bị vỡ. Hiện tượng này được gọi là áp suất trương nước.
Đẳng trương
Dung dịch đẳng trương là dung dịch có nồng độ chất tan bằng với nồng độ của một dung dịch khác. Trong sinh học, dung dịch ngoại bào được gọi là đẳng trương nếu nồng độ chất tan của nó tương đương với bào tương. Trong điều kiện này, tế bào không bị trương hay co vì không có sự chênh lệch về thế nước, lượng nước đi vào và ra khỏi tế bào là cân bằng.
Một dung dịch có nồng độ osmol đẳng có thể trở thành dung dịch nhược trương nếu chất tan có khả năng xuyên qua màng tế bào. Ví dụ, dung dịch urê với nồng độ osmol đẳng có thể là nhược trương đối với tế bào hồng cầu, dẫn đến hiện tượng tan bào. Điều này xảy ra vì urê đi vào tế bào theo gradien nồng độ, kéo theo nước cũng đi vào. Ngược lại, nồng độ osmol của nước muối sinh lý (9g muối/1 lít nước) gần tương đương với máu người (290 mOsm/L), vì vậy nước muối sinh lý gần như đẳng trương với huyết tương, và cả Na và Cl không thể tự do xuyên qua màng tế bào, do đó không gây ra tan bào.
- Áp suất thẩm thấu
- Thẩm thấu
- Độ mặn
