渗透
渗透是指水通过半透膜从高浓度区域向低浓度区域移动,趋向于使水的浓度相等。渗透是被动运输,意味着它不需要施加能量。导致渗透压的原因是膜两边的溶质浓度不同。
当渗透作用发生时,水从具有较低渗透压的膜的一侧移动到具有较高渗透压的膜的一侧。渗透作用的一个重要例子是液体(溶剂)分子穿过细胞膜进入溶质浓度较高的细胞。渗透作用是细胞生物化学的一个基本部分,但也有机械应用和用途。
半透膜上的渗透过程。蓝点代表驱动渗透梯度的粒子
这是一个关于渗透过程的三维计算机模拟的镜头。蓝色的网眼对大球是不透水的,但小球可以通过。所有的球都在跳动
低张性、等张性和高张性
每单位溶剂中的溶质可多可少。浓度较低的称为低张性。当两种溶液的浓度相等时,它们是等渗的。浓度较高的溶液为高张性溶液。当低张性溶液在细胞外,而高张性溶液在细胞内时,细胞会变得肿胀和扭曲。
不同溶液对血细胞的影响
不同环境下的植物细胞
细胞膜
细胞的质膜是半渗透性的,这意味着它允许某些分子进入或流出,它让小分子通过,但阻止大分子通过。膜也有端口或网关,让某些大分子通过。这就是主动运输,它使用能量,具有选择性。它是动物细胞的最外层覆盖物。它是由蛋白质和脂质组成的。例如:氧气和二氧化碳等气体的交换。
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问题和答案
问:什么是渗透作用?答:渗透作用是指溶剂(液体)分子通过膜,在没有外力的情况下,从一种溶液向另一种溶液移动。溶剂会向溶质浓度较高、溶剂浓度较低的一侧移动。
问:渗透作用是如何进行的?
答:渗透作用的工作原理是,膜具有选择性渗透性,允许溶剂通过,但不允许溶质通过。溶剂分子随机移动,因此两边的浓度变得更加相等。可以施加渗透压,使溶剂在膜上没有净移动。
问:哪些因素影响生物膜的渗透性?
答:生物膜的渗透性取决于溶解度、电荷或化学成分以及溶质的大小。
问:水分子是如何通过生物膜的?
答:水分子通过扩散穿过磷脂双分子层而穿过生物膜。
问:渗透作用在生命系统中起什么作用?
答:在生命系统中,渗透作用为水进入和离开细胞提供了途径,它通过在细胞内部和环境之间建立平衡来帮助维持细胞内的urgor压力。
问:摩尔浓度是如何影响渗透压的?
答:渗透压取决于溶质的摩尔浓度;浓度越高,需要更大的外部压力,才不会出现溶剂跨膜的净移动。