浸透:膜を横切る水の動き
浸透とは、高濃度の領域から低水濃度の領域まで、選択的に透過性膜を横切る水分子の受動的な動きです。この動きの目的は、膜の両側の水の濃度を均等化することを目的としています。
浸透がどのように発生するかの内訳は次のとおりです。
1。 選択的に透過性膜:
*細胞膜は、埋め込まれたタンパク質を含むリン脂質二重層で構成されています。この膜は障壁として機能し、他の分子を制限しながら一部の分子が通過できるようにします。
*水分子は小さくて充電されていないため、膜を簡単に通過できます。
*大きな分子、帯電イオン、およびその他の溶質は、膜を自由に通過できません。
2。濃度勾配:
*膜を横切る物質の濃度に違いがある場合、濃度勾配が存在します。浸透の場合、この違いは水分子の濃度に関連しています。
* 高水濃度: 膜のこちら側には、溶質の濃度が低くなっています(溶解した物質)。
* 低水濃度: 膜のこの側面には、溶質の濃度が高くなっています。
3。水の動き:
*水分子はランダムに移動し、膜と衝突します。
*高濃度側での水分子の濃度が高いため、より多くの水分子が膜と衝突し、低水濃度側に通過します。
*この動きは、膜の両側に水濃度が等しくなるか、平衡に達するまで続きます。
4。 浸透に影響する要因:
* 濃度勾配: 水濃度の差が大きいほど、浸透の速度が速くなります。
* 膜透過性: より透過性膜は、より速い水の動きを可能にします。
* 温度: 温度が高いほど、水分子の運動エネルギーが増加し、動きや浸透が速くなります。
* 圧力: 膜の片側に圧力をかけると、水の動きの方向に影響を与える可能性があります。
5。 生物系における浸透の重要性:
* 細胞水分補給: 浸透は、細胞内の適切な水バランスを維持し、それらが縮小したり破裂したりするのを防ぎます。
* 栄養素と廃棄物輸送: 水の動きは、細胞膜全体で栄養素と廃棄物を輸送するのに役立ちます。
* 植物の水の取り込み: 浸透は、植物の根による土壌からの水の取り込みにおいて重要な役割を果たします。
浸透を理解することは、細胞が内部環境を維持する方法と、生物学的プロセスがどのように調節されるかを理解する上で重要です。