水的凈運(yùn)動(dòng)
水分子不斷地通過(guò)滲透作用進(jìn)出細(xì)胞。但水的凈運(yùn)動(dòng)卻通常不被考
慮。這主要是由于此時(shí)水分子進(jìn)出細(xì)胞的速度通常是相等的。在紅細(xì)胞
巾,水分子每秒鐘進(jìn)出細(xì)胞的量大約是細(xì)胞體積的250倍,但這一過(guò)程
中卻沒(méi)有水的凈運(yùn)動(dòng)。在小腸中,當(dāng)水分子被吸收或分泌時(shí)通常存在水
的凈運(yùn)動(dòng)。而且這種水的凈運(yùn)動(dòng)通常是在尿液濃縮的過(guò)程巾才Hj現(xiàn)的滲
透作用。在這一過(guò)程中,當(dāng)原始尿液流經(jīng)腎小管時(shí).水分子可以從原始
尿液中通過(guò)滲透作用進(jìn)入血液。
不同的溶質(zhì)分子在水中的濃度不同,從而使得溶液中游離水的濃度
有所差異。當(dāng)某種溶質(zhì)分子的濃度高時(shí),溶劑分子水的濃度就相對(duì)較低
,反之,則溶劑分子水的濃度就較高。當(dāng)溶劑水的濃度高時(shí),水分子會(huì)
以更高的頻率撞擊膜上的水通道,從而使更多的水分子離開(kāi)水濃度高的
區(qū)域,導(dǎo)致水的凈運(yùn)動(dòng)。水中溶質(zhì)分子的分子量大小不會(huì)影響水的凈運(yùn)
動(dòng)。水分子不斷地從其濃度高的地方向濃度低的地方擴(kuò)散,當(dāng)界膜兩側(cè)
的水分子濃度趨于一致時(shí),水分子便停止擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。
滲透壓
在界膜(如細(xì)胞質(zhì)膜)的兩側(cè),F(xiàn)h于溶液的濃度不同,質(zhì)膜兩側(cè)會(huì)形
成滲透壓。在界膜一側(cè)施加一定的壓力來(lái)阻止水分子的流入,這個(gè)壓力
就被稱為滲透壓或靜水壓力(hydrostatic pressure)。
細(xì)胞體積
當(dāng)細(xì)胞內(nèi)外的滲透壓相等時(shí),圍繞在細(xì)胞外的液體即為等滲液(iso
tonic solution)。當(dāng)細(xì)胞處于等滲液中時(shí),細(xì)胞的體積維持恒定,此
時(shí)水分子以相等的速度進(jìn)ff{細(xì)胞,質(zhì)膜兩側(cè)不存在水的凈運(yùn)動(dòng)。如果
液體的滲透壓低于細(xì)胞溶膠,那么我們稱其為低滲液(hypotonic solut
ion)。細(xì)胞在低滲液巾體積會(huì)變大,這主要是因?yàn)樗肿訒?huì)從細(xì)胞外(
即水分多的地方)向胞內(nèi)流人,此時(shí)存在水分子向胞內(nèi)的凈運(yùn)動(dòng)。反之
.如果液體的滲透壓高于細(xì)胞溶膠.我們稱其為高滲液(hypertonic so
lution);在高滲液中的細(xì)胞,水分會(huì)流出細(xì)胞以便平衡細(xì)胞內(nèi)外的滲
透壓,這時(shí)細(xì)胞的體積就會(huì)變小。
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