不同溶質分子在水中濃度-水分子通過滲透進出細胞
水的凈運動
水分子不斷地通過滲透作用進出細胞。但水的凈運動卻通常不被考
慮。這主要是由于此時水分子進出細胞的速度通常是相等的。在紅細胞
巾,水分子每秒鐘進出細胞的量大約是細胞體積的250倍,但這一過程
中卻沒有水的凈運動。在小腸中,當水分子被吸收或分泌時通常存在水
的凈運動。而且這種水的凈運動通常是在尿液濃縮的過程巾才Hj現的滲
透作用。在這一過程中,當原始尿液流經腎小管時.水分子可以從原始
尿液中通過滲透作用進入血液。
不同的溶質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。當某種溶質分子的濃度高時,溶劑分子水的濃度就相對較低
,反之,則溶劑分子水的濃度就較高。當溶劑水的濃度高時,水分子會
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水濃度高的
區域,導致水的凈運動。水中溶質分子的分子量大小不會影響水的凈運
動。水分子不斷地從其濃度高的地方向濃度低的地方擴散,當界膜兩側
的水分子濃度趨于一致時,水分子便停止擴散運動。
滲透壓
在界膜(如細胞質膜)的兩側,Fh于溶液的濃度不同,質膜兩側會形
成滲透壓。在界膜一側施加一定的壓力來阻止水分子的流入,這個壓力
就被稱為滲透壓或靜水壓力(hydrostatic pressure)。
細胞體積
當細胞內外的滲透壓相等時,圍繞在細胞外的液體即為等滲液(iso
tonic solution)。當細胞處于等滲液中時,細胞的體積維持恒定,此
時水分子以相等的速度進ff{細胞,質膜兩側不存在水的凈運動。如果
液體的滲透壓低于細胞溶膠,那么我們稱其為低滲液(hypotonic solut
ion)。細胞在低滲液巾體積會變大,這主要是因為水分子會從細胞外(
即水分多的地方)向胞內流人,此時存在水分子向胞內的凈運動。反之
.如果液體的滲透壓高于細胞溶膠.我們稱其為高滲液(hypertonic so
lution);在高滲液中的細胞,水分會流出細胞以便平衡細胞內外的滲
透壓,這時細胞的體積就會變小。