ما هو محلول مفرط التوتر؟
هو محلول يحتوي على تركيز مذاب أعلى خارج الخلية منه بالداخل، إذا تم وضع خلية في محلول مفرط التوتر، فسوف تتقلص الخلية بسبب تحرك الماء للخارج، ويحتوي المحلول الخارجي على تركيز قابل للذوبان أعلى من داخل الخلية، وهكذا تتحرك جزيئات الماء من داخل الخلية إلى خارجها، محلول تركيزه أقل من نسغ الخلية أو داخلها حتى تصبح الخلية النباتية منتفخة عند وضع محلول ناقص التوتر.
يتضمن المحلول مفرط التوتر على تركيز أعلى مقارنة بمحلول آخر، يُعرف الحل المعاكس بتركيز أقل بالمحلول ناقص التوتر، يجب أن يصف العلماء محتويات الخلية مقارنة بالبيئة إذا تم وضع خلية في محلول مفرط التوتر، فإن الخلية تعتبر منخفضة التوتر.
إذا كان العصارة الخلوية للخلية عبارة عن محلول مفرط التوتر، فهذا يعني أن البيئة منخفضة التوتر، أو أكثر تركيزًا هذا ذو أهمية كبيرة لأن المواد المذابة والماء يميلان إلى التدفق أو الانتشار على طول تدرجاتهما، حلين مختلطين معًا سيصبحان في النهاية حلاً منفردًا وإذا تم فصل المحاليل بواسطة غشاء منفذ يسمح بمرور الماء فقط، فستصبح المحاليل متساوية التوتر حيث يتحرك الماء بين المحلين، فالمحاليل متساوية التوتر لها تركيزات متساوية، على الرغم من أنه قد يكون لها أحجام مختلفة.
تعتبر حركة الأيونات والماء مهمة للغاية للخلايا، وتستخدم الخلايا التدرجات الأيونية لعدد من الأغراض، فعلى سبيل المثال، تستخدم الخلايا النباتية محلول مفرط التوتر داخل فجواتها المركزية للمساعدة في سحب الماء إلى الفجوة، هذا يوسع الغرفة ويسمح للنباتات بخلق ضغط تورم في خلاياهم تعتمد الخلايا الحيوانية، وخاصة الخلايا العصبية، على محلول مفرط التوتر والأيونات الموجودة فيه لإنشاء جهد فعل أو إشارة عصبية، يعتمد النشاط الكهربائي لهذه الخلايا على الشحنات الموجبة والسالبة للأيونات في محلول مفرط التوتر.