渗透

生物学

2022

我们解释了什么是渗透以及存在的类型。此外,为什么重要,什么是生物扩散和渗透的例子。

1877 年,德国人威廉·菲佛 (Wilhelm Pfeffer) 发现了渗透。

什么是渗透?

渗透或渗透是交换的物理现象 事情 通过半透膜,从低密度介质到高密度介质 密度, 而不会产生费用 活力.这是一种被动现象,但对 代谢 手机 生物.

渗透力学追求的是两部分之间的浓度平衡。 解决方案 被膜隔开,传输 溶剂 从一侧到另一侧稀释至更高浓度的极端。这将产生一个变化 压力,称为渗透压。这就是细胞膜发生的情况 细胞,其内部的浓度可能大于、等于或小于外部,从而允许进出 ,即渗透调节,无需能源成本。

渗透作用是在 1877 年由德国人 Wilhelm Pfeffer 在植物生理学研究中发现的,尽管事实上已经存在类似的研究并且该术语是在 1854 年创造的(由英国人 Thomas Graham)。

渗透类型

反渗透从溶质的最高浓度到最低浓度。

渗透有两种形式:直接渗透和反向渗透。

  • 直接渗透。它发生在生物的细胞中,水通过细胞进入或离开。 质膜,允许与环境平衡,尽管在高渗(溶质浓度极大)或低渗(溶质浓度最小)的情况下,它会分别通过细胞的积累导致脱水或爆炸。
  • 反渗透。这是一种相同的机制,但方向相反,它允许水或溶剂从最高浓度的溶质流向最低浓度的溶质,这是纯化或保留溶质的理想选择。为此,必须施加克服自然渗透压的压力(即,它需要能量成本)。

渗透的重要性

渗透对细胞代谢至关重要,因为它是细胞内外物质运输的一种形式,不涉及任何能量消耗,也就是说,它是被动发生的,不消耗能量 ATP.这个原理也是解释起源的基础 生活,因为在细胞生命的最初形式中,仍然没有活跃的代谢机制。

另一方面,渗透的原理可以在日常情况下复制,并允许例如水的过滤(反渗透),以及其他实用程序,例如催化剂的制造或促进工业冷却过程。

生物扩散

在生物扩散中,分子通过质膜进出。

类似于渗透的过程被称为简单扩散,从这个角度来看,它涉及粒子从一种介质(如细胞内部)到另一种介质(如细胞外环境)通过半透膜,移动从最高浓度的培养基到最低浓度的培养基(即遵循浓度梯度)。这是被动发生的,即不消耗额外的能量。

因此,生物扩散是在细胞中发生的,允许进入或退出 分子 根据浓度梯度通过质膜。因此,例如,氧气进入血液进入红细胞,在那里血红蛋白可以捕获它们进行运输。这个单一的例子表明这种机制对生命至关重要。

渗透的例子

渗透的一些简单例子是:

  • 净水。为了去除水中的杂质,可以应用反渗透原理,通过半透膜分离水中的溶解物。
  • 鸡蛋的水分。鸡蛋壳作为渗透膜发挥作用,让水进入其内部(更浓缩),这样煮熟的鸡蛋就可以在不破壳的情况下浸泡。
  • 细胞渗透。允许物质在细胞之间交换(进入或退出)的细胞运输机制的一部分 细胞质环境 在此过程中不消耗 ATP。
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