細胞内外の水分子の動き:
水分子は浸透と呼ばれるプロセスを通じて細胞に出入りする 。これは、パッシブトランスポートの一種です 、つまり、エネルギーを消費するために細胞を必要としないことを意味します。 これがどのように機能しますか:
1。濃度勾配:
* 水の可能性: これは、高水電位(より多くの自由水分子)の領域から低水分ポテンシャルの領域(より少ない自由水分子)の領域に移動する傾向です。
* 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。
2。半透過性膜:
*細胞膜は半透過性膜として作用します。これにより、水分子は自由に通過できますが、糖や塩などの大きな分子の通過を制限します。
3。水の動き:
* 低張溶液: セルの外側の溶液は、細胞内の溶液よりも高い水位を持っています。 水は細胞に移動し、膨張させます。
* 高張ソリューション: セルの外側の溶液は、セル内の溶液よりも低い水位を持っています。水はセルから移動し、縮小します。
* 等張ソリューション: セルの内側と外側の溶液には、等しい水電位があります。水の正味の動きはありません。
浸透に影響する要因:
* 温度: 温度が高いほど浸透の速度が上がります。
* 圧力: 膜の片側の圧力の増加は、膜を横切って水を強制する可能性があります。
* 溶質の濃度: 溶質濃度が高いと、水の可能性が低下します。
* 膜の表面積: 表面積が大きくなると、浸透の速度が速くなります。
浸透の重要性:
* 細胞体積の維持: 浸透は、細胞の水分含有量を調節し、破裂したり縮小したりするのを防ぎます。
* 栄養素の輸送: 水は溶解した栄養素を細胞に運びます。
* 廃棄物の除去: 水は細胞から廃棄物を運びます。
* 細胞シグナル伝達: 水は、シグナル伝達経路を含むさまざまな細胞プロセスに関与しています。
浸透の例:
* 植物細胞: 水は浸透により植物細胞に移動し、その形状と剛性を維持するのに役立つ乱流を提供します。
* 赤血球: 浸透により、赤血球が形と機能を維持することが保証されます。
* 腎臓機能: 浸透は、体内の水と溶質バランスの調節に不可欠です。
要約すると、浸透は細胞が水バランスを維持し、さまざまな機能を実行できるようにする重要なプロセスです。