浸透:
1。濃度勾配: 水分子は、高水濃度(溶質濃度が低い)の領域から低水濃度の領域(高溶質濃度)の面積に移動します。これは、システムが平衡に向かって移動する自然な傾向によって駆動されます。
2。半膜可能な膜: 細胞膜は選択的に透過性があります。つまり、他の物質をブロックしながら一部の物質を通過させることを意味します。 水分子は膜のリン脂質二重層を通過するのに十分なほど小さく、糖やタンパク質のような大きな分子は一般にブロックされています。
3。浸透圧力: 半膜を横切る水の内向きの流れを防ぐために溶液に適用する必要がある圧力は、浸透圧と呼ばれます。溶質濃度が高いほど、浸透圧は高くなります。
4。水の動き: 膜の両側の浸透圧が等しくなるまで、水は膜を横切って動きます。 これは、膜の両側に水分子の濃度が等しくなることを意味します。
水輸送に影響する要因:
* 溶質濃度: 膜の片側でより高い溶質濃度は、その側に向かってより多くの水が移動するようになります。
* 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: より高い温度は一般に、水の動きの速度を高めます。
浸透の種類:
* 低張溶液: 細胞の内部よりも溶質濃度が低い溶液。水は細胞に移動し、膨張させます。
* 高張ソリューション: 細胞の内部よりも高い溶質濃度の溶液。水はセルから動き出し、縮小します。
* 等張ソリューション: セルの内部と同じ溶質濃度の溶液。 水の正味の動きはありません。
その他のメカニズム:
浸透は主要なメカニズムですが、他のメカニズムは水輸送にも寄与する可能性があります。
* Aquaporins: これらは、水分子がリン脂質二重層だけよりも速く通過できるようにする細胞膜に埋め込まれた特殊なタンパク質チャネルです。
* アクティブトランスポート: 場合によっては、細胞はエネルギーを使用して、濃度勾配に対して膜を横切って水を積極的に輸送できます。
水輸送の重要性:
膜を横切る水輸送は次のために不可欠です。
* 細胞の体積と形状の維持: セルは、適切に機能するために特定のボリュームと形状を維持する必要があります。
* 栄養素と廃棄物輸送: 水は、栄養素と廃棄物を細胞に出入りするのに役立ちます。
* 細胞温度の調節: 水は熱容量が高く、細胞温度を調節するのに役立ちます。
要約すると、浸透は、濃度勾配によって駆動され、膜の選択的透過性によって促進される細胞膜を横切る水輸送の主要なメカニズムです。 生命の基本的なプロセスを理解するには、水輸送を理解することが重要です。