hypertonisch

Hypertonisch beschreibt in der Biologie und Chemie eine Lösung, deren effektive Osmolarität höher ist als die Bezugsflüssigkeit, typischerweise höher als die Osmolarität des Zellinneren. In der Praxis führt dies dazu, dass Wasser durch Osmose aus Zellen in die hypertonische Lösung austritt. Folge ist Zellschrumpfung. Bei tierischen Zellen spricht man von Krenation; pflanzliche Zellen zeigen Plasmolyse, wobei der Protoplast sich von der Zellwand löst und der Turgordruck sinkt.

Unterscheidung: Isotonisch bedeutet, dass die Osmolarität der Lösung der Osmolarität der Zelle entspricht; hypotone Lösungen haben eine geringere Osmolarität als das Zellinnere.

Mechanismus: Wasser bewegt sich entlang des Osmosegradienten durch eine semipermeable Membran. Substanzen, die nicht durch die Membran gehen, erhöhen die relative Konzentration der Umgebung und bewirken so den Wasserfluss.

Anwendungen und Beispiele: In der Medizin werden hypertonische Kochsalzlösungen (typisch 3% NaCl oder 7,5% NaCl) verwendet, um Wasser aus Geweben zu ziehen, etwa zur Reduktion von Hirndruck oder zur Behandlung bestimmter Ödeme. In der Lebensmittelindustrie dienen hypertonische Salzlösungen als Konservierungsmittel und nutzen den Wasserentzug aus Mikroorganismen. In der Umwelt bezeichnet Meerwasser hypertonische Bedingungen gegenüber Süßwasser-Zellen; Organismen dort besitzen osmoregulatorische Anpassungen.

Begriffliche Abgrenzung: Tonizität beschreibt die relative Wirkung einer Lösung auf eine Zelle im Vergleich zu einer Referenzlösung; hypertonisch bedeutet eine höhere osmotische Konzentration als die Referenz.