什么是扩散
扩散是指粒子自发地从浓度高的地方向浓度低的地方移动,最终使整体浓度趋于均匀的现象,这一过程不需要额外消耗能量。
浓度梯度:引发扩散的动力
浓度梯度是指在同一空间内,不同位置粒子浓度存在差异的状态。扩散正是沿着这一梯度使粒子移动、趋向浓度均匀的自然过程,由于不消耗能量(ATP),因此被归类为被动运输。当浓度差消失、两侧浓度相等时,净移动就会停止,达到平衡状态。
什么是渗透
渗透是指水分子透过半透膜(只允许水通过,而不允许某些溶质通过)发生的移动现象。水分子会从溶质浓度较低的一侧(水相对较多)向浓度较高的一侧(水相对较少)移动,以使两侧浓度趋于一致。细胞膜就是典型的半透膜,细胞内外的水分移动正是依靠渗透原理调节的。
高渗液、低渗液、等渗液:决定渗透方向的浓度比较
将细胞内部与周围溶液的浓度相比较,可分为三种情况:溶质浓度高于细胞内部的溶液称为高渗液,此时细胞内的水会渗出,导致细胞收缩;相反,浓度低于细胞内部的低渗液会使水分子进入细胞,导致细胞膨胀,严重时甚至会破裂;当细胞内外浓度相同时称为等渗液,此时水分没有净移动,细胞大小保持不变。
白菜用盐腌为什么会变软
腌制白菜时,盐水的浓度远高于白菜细胞内部,属于高渗液,因此细胞内的水分会通过渗透作用渗出细胞,导致细胞收缩,整棵白菜也随之变软。
红细胞与渗透:为什么输液要用生理盐水
如果把红细胞放入纯水(低渗液)中,水会通过渗透作用不断进入细胞,最终导致细胞膨胀破裂,即溶血现象。反之,若放入浓盐水(高渗液)中,细胞内的水分则会渗出,使细胞皱缩。因此,医院静脉输液所用的生理盐水或葡萄糖溶液都是与血液浓度相近的等渗液,以维持红细胞的正常形态。
单纯扩散、协助扩散与主动运输的区别
物质跨细胞膜的运输主要分为三种:氧气、二氧化碳等小分子直接穿过细胞膜的单纯扩散;葡萄糖等分子较大或带极性的物质借助膜上转运蛋白、从高浓度向低浓度移动的协助扩散,二者都属于不消耗能量的被动运输。而像钠钾泵那样,细胞利用ATP能量将物质从低浓度一侧逆向输送到高浓度一侧的运输方式,则称为主动运输。