学習目標
このレッスンでは、生徒は
- 浸透と浸透圧について説明する
- 溶媒と溶質の説明
- ソリューションとさまざまな種類のソリューションについて説明する
- 植物細胞における浸透の効果を理解する
- 動物細胞における浸透の効果を理解する
浸透とは？
浸透とは、半透膜を通過する高濃度から低濃度への水の移動です。浸透とは、水分子のみの動きを指します。特殊な拡散タイプです。
それは、エネルギーを加える必要がないことを意味する受動輸送です。
希釈溶液には高濃度の水分子が含まれていますが、濃縮溶液には低濃度の水分子が含まれています。
膜の両側で異なる濃度の溶質が浸透圧を引き起こします。浸透が起こると、水は膜の浸透圧の低い側から膜の浸透圧の高い側に移動します。
水の濃度が膜の両側で同じ場合、水分子の動きは両方の方向で同じになります。水分子の正味の動きはありません。
生細胞への浸透
細胞には、イオン、糖、およびアミノ酸の希薄溶液が含まれています。
細胞膜は部分的に透過性があります。水は浸透によって細胞に出入りします。
浸透の重要な例は、液体 (溶媒) 分子が細胞膜を通過して、溶質濃度の高い細胞に移動することです。
浸透圧とは？
浸透圧は、半透膜を通る水の拡散を引き起こす圧力です。溶液中の溶質の濃度の増加により増加します。
溶媒と溶質とは何ですか?
浸透は化学溶液を扱います。溶液には、溶媒と溶質の 2 つの部分があります。
溶質が溶媒に溶けるとき、最終生成物は溶液と呼ばれます。塩水はソリューションの一例です。塩が溶質、水が溶媒です。
ソリューションにはどのような種類がありますか?
浸透液には、等張液、低張液、高張液の 3 種類があります。溶液の種類が異なれば、浸透による細胞への影響も異なります。
1. 高張– 高張ソリューションは、低張ソリューションの反対です。細胞内よりも細胞外に多くの溶質があります。このタイプの溶液では、水が細胞の外に移動し、細胞が収縮します。
2. 等張性- 等張性溶液は、細胞の内側と外側の両方で同じ濃度の溶質を持っています。これらの条件下では、溶媒の正味の移動はありません。この場合、細胞膜に出入りする水の量は等しくなります。
3. 低張– 低張溶液では、細胞の外側よりも細胞の内側に高濃度の溶質があります。低張溶液では、水が細胞内に移動し、細胞が膨張する可能性があります。動物細胞などの細胞壁を持たない細胞は、このタイプの溶液で爆発する可能性があります。
植物細胞における浸透の効果
- 低張性
- 高張性
- 植物細胞は硬い細胞壁に囲まれています。植物細胞を低張溶液に入れると、浸透によって水を吸収して膨張し始めますが、細胞壁が破裂を防ぎます。植物細胞は「膨れ上がった」、つまり腫れて硬くなったと言われています。この内圧が外圧と等しくなるまで、セル内の圧力が上昇します。この液体または静水圧は「膨圧」と呼ばれ、それ以上の正味の水の取り込みを防ぎます。
- 植物組織の剛性と安定性を維持するのに役立つため、膨圧は植物にとって非常に重要です。また、各細胞が隣接する細胞に膨圧を加えると、植物組織の張力が生じ、植物の緑色の部分が「立ち上がる」ことができます。日光に。
- 植物細胞を高張液に入れると、細胞の細胞質内の水分が拡散し、植物細胞は「弛緩」したと言われています。その後、植物細胞を顕微鏡で観察すると、細胞質が収縮して細胞壁から引き離されていることがわかります。この現象は原形質溶解と呼ばれます。このプロセスは、細胞が低張液に移されるとすぐに逆になります (脱原形質溶解)。
- 植物細胞を等張液に入れると、「初期原形質溶解」と呼ばれる現象が起こると言われています。 「Incipient」は「これから」という意味です。細胞は血漿溶解されていませんが、膨潤していません。これが起こると、植物の緑の部分が垂れ下がり、葉を日光に当てることができなくなります.
動物細胞における浸透の効果
- 動物細胞には細胞壁がないため、低張液では動物細胞が膨張して爆発します。動物細胞に水が入りすぎると破裂する可能性があります。これは溶解と呼ばれます。細胞が破裂するのを防ぐ細胞壁がないため、膨満することはありません。細胞が破裂の危機に瀕すると、収縮性液胞と呼ばれるオルガネラが細胞から水を汲み出し、破裂を防ぎます。
- 高張溶液では、浸透により水が細胞外に拡散し、細胞が収縮します。動物の細胞から出る水分が多すぎると、細胞が収縮する可能性があります。これはクレネーションと呼ばれます。したがって、動物細胞は常に等張液に囲まれている必要があります。人体では、腎臓は血漿に必要な調節メカニズムを提供します。腎臓によって血液から除去される水分と塩分の濃度は、視床下部と呼ばれる脳の一部によって制御されます。血液中の水分とミネラル塩の濃度を調節するプロセスは、浸透圧調節と呼ばれます。
- 乾燥した土地に住む動物は、塩分の多い海水に住む動物と同様に、水を節約しなければなりません。淡水に住む動物は逆の問題を抱えています。彼らは、浸透によって体に入るのと同じくらい速く余分な水を取り除かなければなりません.
