Thẩm thấu ở tế bào

Mục tiêu: Giải thích sự thay đổi thể tích tế bào trong môi trường ưu trương, nhược trương, đẳng trương; quan sát co và phản co nguyên sinh.

1. Chọn hồng cầu, đặt vào nước cất (0 mOsm/L) và nhấn Bắt đầu. Quan sát thể tích tế bào.
2. Đặt lại, chuyển nồng độ dung dịch về 300 mOsm/L (đẳng trương). Thể tích có thay đổi không?
3. Chọn tế bào thực vật, tăng nồng độ lên 600 mOsm/L để quan sát co nguyên sinh.
4. Khi tế bào đang co nguyên sinh, kéo nồng độ về 0 mà không đặt lại để quan sát phản co nguyên sinh.
5. So sánh tốc độ thay đổi khi bật và tắt "Nhiều kênh aquaporin".

Các phân tử nước luôn đi qua màng theo cả hai chiều. Khi chất tan không qua được màng, lượng nước đi từ phía có nồng độ chất tan thấp sang phía có nồng độ cao nhiều hơn chiều ngược lại, tạo thành dòng nước ròng. Thể tích hồng cầu thay đổi cho tới khi nồng độ hai bên bằng nhau (cân bằng thẩm thấu): lúc đó nước vẫn qua lại nhưng không còn dòng ròng.

Tế bào thực vật có thành tế bào: khi trương nước, thành tế bào tạo áp suất ngược lại. Thể tích ngừng tăng khi áp suất này cân bằng với chênh lệch nồng độ, dù nồng độ hai bên chưa bằng nhau. Hồng cầu không có thành tế bào nên tiếp tục trương và vỡ khi vượt giới hạn.

Số kênh aquaporin chỉ làm nước đi nhanh hay chậm, không làm thay đổi trạng thái cân bằng cuối cùng.

Giới hạn của mô hình

• Chất tan được giả định hoàn toàn không đi qua màng (như NaCl, sucrose). Với chất tan đi qua được màng (như urê), nồng độ thẩm thấu không còn quyết định trương lực và mô hình này không áp dụng.
• Môi trường bên ngoài có thể tích rất lớn nên nồng độ không đổi. Thể tích tính theo định luật Boyle – van ’t Hoff đơn giản hoá; thời gian là đơn vị quy ước.
• Mô hình chỉ tính dòng nước ròng; không vẽ từng phân tử nước qua lại hai chiều.
• Mô hình chỉ có một tế bào đại diện. Thực tế mỗi hồng cầu vỡ ở một nồng độ khác nhau, nên tan máu xảy ra dần trong một khoảng nồng độ; ngưỡng của mô hình không phải ngưỡng tuyệt đối của mọi tế bào.
• Thành tế bào thực vật được coi là cứng khi tế bào co lại; độ cứng khi trương nước là giá trị minh hoạ.
• Hình vẽ là mặt cắt 2D; số hạt chất tan tỉ lệ với nồng độ, chuyển động của hạt chỉ minh hoạ chuyển động nhiệt.

Đối chiếu với dữ liệu tham chiếu

• Ngưỡng vỡ hồng cầu: tế bào đại diện vỡ khi nồng độ ngoài ≤ 50 % nồng độ đẳng trương. Tham chiếu: H50 (nồng độ NaCl làm tan 50 % hồng cầu của một quần thể) = 0,42–0,47 g/dL trong một nhóm 25 người, tức 47–52 % của 0,9 g/dL. So sánh theo tỉ số, giả định NaCl có hệ số thẩm thấu gần như không đổi trong khoảng này. Đây là đối chiếu với giá trị trung vị của quần thể, không phải ngưỡng của từng tế bào.
• Tốc độ thay đổi thể tích và độ cứng thành tế bào: CHƯA ĐỐI CHIẾU ĐỊNH LƯỢNG.

Nguồn

• C

  Stochastic modeling of hyposmotic lysis and characterization of different osmotic stability subgroups of human erythrocytes

  Siqueira A. F., Bernardino Neto M., Gabas A. L. và cs. (arXiv) · arXiv:1910.03491

  Mức C: Đã đọc tài liệu khoa học gốc · Hiệu chỉnh mô hình

  Chi tiết đối chiếu

  Phần: Tóm tắt: H50 trong khoảng 0,42–0,47 g/dL NaCl ở một nhóm 25 người

  Bản tiền ấn phẩm. H50 là chỉ số của quần thể hồng cầu; BioLab dùng nó để đặt ngưỡng cho một tế bào đại diện (so sánh theo tỉ số với nồng độ đẳng trương), không phải ngưỡng tuyệt đối của mọi tế bào.

  Truy cập 2026-10-23