1。濃度勾配:
- 細胞には、水が通過できるが、他のほとんどの分子の動きを制限する半透過性膜があります。
- 細胞の内部には、塩や糖などの溶解した物質が含まれており、細胞を取り巻く液体(細胞外液)と比較して、より高い濃度の溶質を生成します。これにより、水の濃度勾配が作成されます。
2。水の動き:
- 水は自然に高濃度の領域から低濃度の地域に移動し、溶質濃度を均等にしようとします。
- 細胞の場合、水は高水濃度の領域(細胞の外側、溶質が少ない)から低水濃度の領域(細胞内、溶質が多い)に移動します。
3。浸透圧力:
- 半透過性膜を横切る水の内向きの流れを防ぐために適用する必要がある圧力は、浸透圧と呼ばれます。
- セル内の溶質の濃度が高い場合、この圧力は高くなります。
水の動きに影響を与える要因:
* 溶質の濃度: 細胞の内側と外側の間の溶質濃度の差が大きくなるほど、浸透圧が強くなり、より多くの水が移動します。
* 膜透過性: 細胞膜が水に透過性であるほど、速い水が動きます。
浸透の種類:
* 低張性: 細胞の外側の溶質の濃度が細胞内よりも低い場合、水は細胞に移動し、腫れます。
* Hypertonic: 細胞の外側の溶質の濃度が細胞の内側よりも高い場合、水は細胞から出て、それを収縮させます。
* Isotonic: 溶質の濃度が細胞の内外で等しい場合、水の正味の動きはありません。
浸透圧を超えて:
浸透は主要なメカニズムですが、他のいくつかの要因も水の動きに寄与する可能性があります。
* Aquaporins: これらは、水がより迅速に移動できるようにする細胞膜の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、濃度勾配に対してさえ、膜を横切って水を積極的にポンピングすることができます。
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