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滲透作用
應(yīng)用于生物學(xué)的術(shù)語
基本信息
| 中文名 | 滲透作用 |
| 外文名 | Osmosis |
| 細(xì)胞液 | 植物細(xì)胞的液泡充滿的水溶液 |
| 原生質(zhì)層 | 液泡膜、細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞膜 |
| 屬性 | 生物學(xué)術(shù)語 |
原理
滲透作用
植物細(xì)胞的液泡充滿的水溶液叫細(xì)胞液，我們可以將液泡膜、細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞膜稱為原生質(zhì)層，這相當(dāng)于半透膜。細(xì)胞與細(xì)胞之間，或細(xì)胞浸于溶液或水中，只要原生質(zhì)層兩側(cè)溶液有濃度差，都會發(fā)生滲透作用。實際上，生物膜并非理想半透膜，它是選擇透性膜，既允許水分子通過也允許某些溶質(zhì)通過，但通常使溶劑分子比溶質(zhì)分子通過要多得多，因此可以發(fā)生滲透作用。植物細(xì)胞由于細(xì)胞壁的存在，細(xì)胞壁有保護(hù)和支持作用，可以產(chǎn)生壓力而逐漸使細(xì)胞內(nèi)外水勢相等，細(xì)胞滿足動態(tài)平衡。所以植物細(xì)胞放在水中一般不會破裂。動物細(xì)胞如紅細(xì)胞放入水中即會因吸水而破裂。
實驗說明
滲透作用示意圖
吸水和失水
吸脹作用（imbibition）親水凝膠吸附水分子，并使其膨脹的過程。為非生命的物理過程。植物組織中含有很多這類物質(zhì)如纖維素、果膠物質(zhì)、淀粉和蛋白質(zhì)等，它們具有很強的親水性，在未被水飽和時，就潛伏著很強的吸水能力。最明顯的例子是風(fēng)干種子，因為其內(nèi)貯存著大量蛋白質(zhì)或淀粉。蛋白質(zhì)與水結(jié)合的趨勢大于淀粉，因此，豆類種子吸脹作用極為明顯。吸脹物體由于吸附水分子而膨脹，其壓力是很大的，如將干種子塞滿巖石裂縫，借其吸水產(chǎn)生的吸脹壓力能使巖石破裂。
吸脹作用是沒有液泡的植物細(xì)胞吸收水分的方式，如生長點的細(xì)胞、干種子細(xì)胞等，原理是細(xì)胞中有大量親水性物質(zhì)，這些親水性能夠從外界吸收大量的水分，活細(xì)胞、死細(xì)胞都能通過吸脹作用吸收水分。
滲透作用是具有液泡的成熟的植物細(xì)胞吸收水分的方式，原理是：原生質(zhì)層具有選擇透過性，原生質(zhì)層內(nèi)外的溶液存在著濃度差，水分子就可以從溶液濃度低的一側(cè)通過原生質(zhì)層擴散到溶液濃度高的一側(cè)。溶液滲透壓的高低與溶液中溶質(zhì)分子的物質(zhì)的量的多少有關(guān)，溶液中溶質(zhì)分子物質(zhì)的量越多，滲透壓越高，反之則越低。在比較兩種溶液滲透壓高低時以兩種溶液中的溶質(zhì)分子的物質(zhì)的量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。如果溶質(zhì)分子相同，也可以質(zhì)量分?jǐn)?shù)比較。能夠通過滲透作用吸水的細(xì)胞一定是一個活細(xì)胞。
一個成熟的植物細(xì)胞是一個滲透系統(tǒng)。驗證通過滲透作用吸水或失水的最佳實例是質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原的實驗。一次施肥過多引起“燒苗”，是由于土壤溶液的濃度突然增高，導(dǎo)致植物的根細(xì)胞吸水發(fā)生困難或不能吸水。鹽堿地里大多數(shù)農(nóng)作物不能正常生長的原因之一也是土壤溶液濃度過高。腌制的魚、肉等不易變質(zhì)，是由于高濃度的鹽溶液使細(xì)胞等微生物失水死亡。
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