Účinek různých roztoků na krvinky
Mikrografy osmotického tlaku na červené krvinky
Tonicita je míra gradientu osmotického tlaku (definovaného vodním potenciálem obou roztoků) dvou roztoků oddělených polopropustnou membránou. Běžně se používá při popisu odezvy buněk ponořených do vnějšího roztoku. Stejně jako osmotický tlak je tonicita ovlivněna pouze rozpuštěnými látkami, které nemohou membránou procházet, protože pouze tyto látky vyvíjejí osmotický tlak. Roztoky schopné volně procházet membránou tonicitu neovlivňují, protože budou vždy ve stejné koncentraci na obou stranách membrány.
Existují tři klasifikace tonicity, které může mít jeden roztok vzhledem k jinému. Tři jsou hypertonické, hypotonické a izotonické.
Hypertonikum znamená větší koncentraci. V biologii je hypertonický roztok takový, který má vyšší koncentraci rozpuštěných látek na vnější straně buňky. Když je buňka ponořena do hypertonického roztoku, má tendenci vytékat z buňky voda, aby se vyrovnala koncentrace rozpuštěných látek.
Když jsou rostlinné buňky v hypertonickém roztoku, ohebná buněčná membrána se odtáhne od tuhé buněčné stěny, ale zůstane spojena s buněčnou stěnou v bodech zvaných plasmodesmata. Buňka na sebe vezme vzhled jehelníčku a plasmodesmata téměř přestanou fungovat, protože se zúží: stav známý jako plasmolýza. V rostlinných buňkách nelze přesně používat termíny izotonický, hypotonický a hypertonický, protože tlak vyvíjený buněčnou stěnou významně ovlivňuje bod osmotické rovnováhy.
Hypertonický roztok se používá v osmoterapii k léčbě krvácení do mozku.[citace nutná]
Hypotonika odkazuje na nižší koncentraci. Hypotonický roztok má nižší koncentraci rozpuštěných látek ve svém okolí, takže ve snaze o vyrovnání koncentrací se do buňky nahrne voda a způsobí otok.
Některé organismy vyvinuly složité metody obcházení hypotonicity. Například slaná voda je hypertonická k rybám, které v ní žijí. Potřebují velkou plochu v žábrách při kontaktu s mořskou vodou pro výměnu plynu, takže osmoticky ztrácejí vodu do moře ze žábrových buněk. Na ztrátu reagují vypitím velkého množství slané vody a aktivním vylučováním přebytečné soli. Tento proces se nazývá osmoregulace.
Izotonický roztok je takový, ve kterém je jeho efektivní koncentrace osmolu stejná jako koncentrace rozpuštěného jiného roztoku, se kterým je porovnáván. K tomu dochází například tehdy, když je koncentrace vody i celkových rozpuštěných molekul stejná ve vnějším roztoku jako v obsahu buněk. Molekuly vody difundují plazmatickou membránou v obou směrech, a protože rychlost difúze vody je stejná v obou směrech, buňka vodu nezíská ani neztratí.
Například osmolarita fyziologického roztoku Normal, 9 gramů NaCl rozpuštěného ve vodě na celkový objem jeden litr, se blíží osmolaritě NaCl v krvi, tj. fyziologický roztok Normal je téměř izotonický vůči krevní plazmě.