浸透とは？

定義によると、浸透とは、選択的透過性膜を通過して溶質濃度の高い領域に溶媒が移動することであり、その結果、膜の両側の溶質濃度が等しくなります。

バランスの重要性について誰かが説教するのを人生で何度も耳にします。一般的な概念として、物事のバランスを保つことは、健康、幸福、および態度を向上させる最善の方法として広く推進されています.

抽象的な概念のように思えるかもしれませんが、私たちが食べる食べ物のバランス、オフィスと自宅で過ごす時間のバランスから、私たちが持つ政治的信念や私たちの能力に至るまで、私たちの日常生活の多くの部分に存在します。通りを歩いている間、物理的にまっすぐに立つこと。

好むと好まざるとにかかわらず、バランスを見つけることはサバイバルの重要な要素です。

私たちのこの美しい宇宙でよく見られるように、小宇宙は大宇宙を反映しており、日常生活と同じように細胞レベルでもバランスが重要です。

しかし、微視的なレベルになると、バランスを見つけることは、溶質と溶媒、細胞の内外の物質の濃度に大きく関係しており、細胞に出入りする必要がある水の量を決定します.この適切で健康的なバランスを達成するには、すべての生きている細胞が依存する受動的で永続的なプロセス、つまり浸透が必要です!

浸透とは?

定義上、浸透は溶媒の動きです より高い溶質の領域への選択的透過膜を通って その結果、膜の両側の溶質濃度が等しくなります。

この平衡は、細胞の効率的かつ最適化された機能にとって重要です。前述のように、自然環境ではバランスが好ましい状態です。

(写真提供:LadyofHats/Wikimedia Commons)

超臨界液体や一部の気体を含むあらゆる溶媒が浸透プロセスを経る可能性がありますが、浸透に関する議論の大部分は細胞内の水の動きに関連しています。私たちの体全体の水の動きの調節は、溶質濃度と浸透の操作によって行われます。水の吸収または拡散は、私たちの体のすべての細胞、組織、器官に無意識のうちに安定性と機能性を提供するのに役立ちます.

3 種類の浸透圧ソリューション

ソリューションには、等張、高張、低張の 3 種類があります。 –浸透が重要な役割を果たし、異なる方法で発生します。これらの基本的な例を理解することは、浸透のクールでより複雑な詳細と、私たちの生存の非常に多くの側面における浸透の重要性について学ぶ前に必要です.

等張液

セルを等張溶液 (セルに対して) に入れると、溶質の濃度は均一になります。つまり、水はセルに同じ速度で出入りできます。浸透は起こりますが、バランスのとれたペースで、細胞が膨張したり収縮したりしないことを意味します.たとえば、溶媒と細胞の細胞質の両方が 75% の水と 25% の塩で構成されている場合、濃度は等しく、選択的透過膜を横切る水の正味の移動はありません。

低張液

セルを低張液に入れると（セルに対して）、溶媒濃度を均一にするために水がセルに流れ込みます。この状況の最も良い例は、水泳に行った後の指の剪定方法です。皮膚細胞内の塩分やその他の溶媒の濃度は、湖やプールの水よりも高いため、これらの細胞に水が移動し、皮膚が腫れたりしわになったりします.水 60%、塩 40% のセルを、水 80%、塩 20% の溶液に入れることを想像してください。 70% の水と 30% の塩のバランスが達成されるまで、水は溶液からセルに流れ込みます。極端な場合、細胞内に過剰な水分が取り込まれると、細胞が膨張して溶解 (破裂) し、細胞死を引き起こす可能性があります。

ハイパートニック ソリューション

細胞が高張液に（細胞との関係で）置かれると、細胞の外側の溶質の濃度が高くなるため、水は細胞から離れて高張液に向かって拡散し、バランスをとる。溶媒濃度。基本的に、細胞は吸い込まれて乾燥し、膜の外側の過剰な溶質を補うために弛緩します。極端な場合、細胞は収縮し、細胞膜が細胞壁から剥がれ、原形質分解されます。細胞内のさまざまな分子を動かす水がなければ、細胞は死んでしまいます。

浸透の実際的な重要性

浸透の基本的なプロセスと、どのような異なる条件が浸透を引き起こすかを理解したので、あらゆる形態の生命体の非常に多くの分野でこのプロセスの価値を理解できるようになります.

植物用 、浸透は根系への水の移動を担い、植物が成長して生き残ることを可能にします.植物の根毛は、体内にミネラルや水分を取り込む要所です。水分子の濃度は土壌よりも根毛の方が低いため (高張液)、水は根毛の細胞に移動します。浸透は、水が人間の静脈に相当する木部管に到達するまで、細胞の多数の層を通過し続けます (細胞間移動)。

関連して、水が植物の細胞に取り込まれるとき、その浸透圧の動きによって引き起こされる圧力は、膨圧と呼ばれます。平衡が達成されると、それらの植物細胞は水で満たされ、しっかりと膨れ上がっているはずです.これにより、葉がしおれるのを防ぎ、日光を取り込むための表面積を増やすことができます。浸透はまた、干ばつや霜害から植物を保護し、気孔の開閉を調節するのにも役立ちます.

動物（人間）の場合 、主要な浸透機能のいくつかは、血液と周囲の組織の水分含有量のバランスに関連しています。同様に、腎臓では、浸透がその臓器への流体の流れを増加させることによって老廃物の蓄積量を制御します。腎臓細胞の溶質濃度が高くなると (高張液)、水が体の血流から腎臓 (ネフロン) に引き込まれ、最終的に人/動物の排尿の必要性が刺激され、不要な老廃物が排除されます。

最後の言葉

水が体内に存在する場所はどこでも、それは本質的にどこにでもあり、浸透が起こります.溶媒と溶質の濃度バランスを保つのは全身全霊の仕事です。体内の浸透作用の完全な範囲は、この記事の範囲を超えていますが、浸透がなければ、私たちが知っているような生命は可能な限り近いものにはならないでしょう!