主な違い – 等張 vs 低張 vs 高張
溶液とは、2 つ以上の成分の均質な液体混合物です。溶液は、溶質を溶媒に溶かして作ります。濃度に基づいてグループ化された 3 種類の溶液があります。溶液の濃度は、溶液の単位体積中に存在する溶質の量です。溶液の濃度によって浸透圧が決まります。溶液が半透膜を通過するのを避けるために必要な最小圧力。等張低張溶液と高張溶液の主な違いは、等張溶液は浸透圧が等しい溶液であり、低張溶液は浸透圧が低い溶液であるのに対し、高張溶液は浸透圧が高い溶液であるということです。
対象となる主な分野
1.アイソトニックとは
– 定義 、細胞への影響
2.低張性とは
– 定義、細胞への影響
3.高張とは
– 定義、細胞への影響、用途
4.等張性低張性と高張性の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:濃度、高張、低張、等張、浸透圧、溶液、濁度
アイソトニックとは
等張溶液とは、浸透圧が等しい溶液です。これは、それらが持つ溶質の濃度が等しいためです。等張液は、溶液の単位体積あたりの溶質の量と水量が同じです。
2 つの等張溶液が半透膜から分離される場合、2 つの溶液間に濃度勾配がないため、膜を横切る溶質の正味の移動はありません。ある溶液から別の溶液への水の移動速度は等しい。したがって、細胞は正常な状態を保ちます。セルの形状は変更されません。膨張も収縮もありません。
図 1:等張
浸透圧は、半透膜を通るこの溶質の移動を避けるために適用する必要がある圧力です。半透膜を通過する分子の移動速度が等しいため、等張液の浸透圧は等しくなります。
動物細胞と等張な溶液の例を以下に示します。
- 生理食塩水 (0.98%)
- ブドウ糖水 (5%)
低張性とは
低張溶液は、浸透圧が低い溶液です。低浸透圧は、低溶質濃度の結果です。浸透圧は、半透膜を通過するこの溶質の移動を回避するために適用する必要がある圧力です。低張溶液が半透膜を介して別の溶液から分離されると、膜を通る溶質の移動は少なくなります。したがって、この動きを止めるために必要な圧力も少なくなります。
細胞が低張環境にさらされると、細胞内の水の量は低張溶液の量よりも少なくなります。これは、低張溶液では、大量の水に溶解する溶質の量が少ないためです。すると細胞が膨らみます。セルの内圧が上昇し、セルが破裂することさえあります。
図 2:低張
低張溶液は、植物細胞の膨満を引き起こす可能性があります。植物の細胞に水が入ると、細胞が膨らみます。その結果、細胞膜は植物の細胞壁に向かって押し出されます。細胞壁は、細胞の破裂を避けることができます。このプロセスが濁りであり、この膨らんだ細胞を「膨満細胞」と呼びます。
ハイパートニックとは
高張溶液は、他の溶液と比較して浸透圧が高い溶液です。高張溶液は溶質濃度が高いため、この溶液が半透膜を通過するのを防ぐために、非常に高い圧力を加える必要があります。
高張溶液と別の溶液 (高張ではない) が半透膜から分離されると、高張溶液の溶質は半透膜を横切って移動する傾向があります。これは、高張液の方が溶質濃度が高く、溶質が濃度勾配 (高濃度から低濃度) に沿って移動できるためです。半透膜は、一部の分子やイオンを通過させる生体膜または合成膜です。
図 3:高張
浸透圧は、半透膜を通るこの溶質の移動を避けるために適用する必要がある圧力です。高張液の濃度は非常に高いため、溶質の移動を避けるために必要な圧力も高くなります。したがって、浸透圧は高くなります。
高張液は食品の保存に使用されます。たとえば、果物や魚を高張塩に浸したり、高張液で包装したりすると、パッケージ内の環境の微生物を殺すことができます.これは、微生物細胞が溶質よりも水分量が多く、高張液中の水分量が非常に少ないためです。したがって、水は濃度勾配に従って細胞から流出します。水分が不足すると細胞が収縮し、最終的に微生物が死滅します。
図 1:植物細胞の濁度
Isotonic Hypotonic と Hypertonic の違い
定義
等張: 等張溶液は、浸透圧が等しい溶液です。
低張性: 低張溶液は、浸透圧が低い溶液です。
ハイパートニック: 高張溶液は、浸透圧が比較的高い溶液です。
溶質濃度
等張: 等張液は溶質濃度が等しい
低張性: 低張液は低濃度です。
ハイパートニック: 高張液は高濃度です。
細胞への影響
等張: 等張環境は細胞に影響を与えません
低張性: 低張環境は細胞を膨張させます。
ハイパートニック: 高張環境は細胞を収縮させます。
食品保存
等張: 等張液は食品の保存には役に立ちません。
低張性: 低張液は食品の保存には役に立ちません。
ハイパートニック: 高張溶液は、食品パッケージ内の微生物を殺すため、食品の保存に役立ちます.
結論
等張性は、半透膜を横切る分子の移動の方向と範囲を決定する、溶液に溶解した溶質の相対濃度です。トニシティに基づいて 3 種類のソリューションがあります。等張液、高張液、低張液。等張性低張性溶液と高張性溶液の主な違いは、等張性溶液は浸透圧が等しい溶液であるのに対し、低張性溶液は浸透圧が低い溶液であり、高張性溶液は浸透圧が高い溶液であるということです。
