電解質と体液/物質の移動/浸透/イントロ

POINT!

浸透とは、溶質（粒子）は通さないけど、溶媒（水）は通す膜、すなわち半透膜を介して低濃度部位から高濃度部位へ溶媒（水）が受動的に移動させる作用である。浸透は濃度差を小さくする受動的な（ATPを使わない）移動である。半透膜を介して溶質（粒子）が溶媒（水）を引く力、とまとめられる。

この図の上下の中央にある破線は、黄色い溶質（粒子）は通さないけど、溶媒（水、H₂O）は通す（上下方向の移動の矢印）膜、すなわち半透膜です。上半分の部位は、粒子があり（多く）高濃度です。下半分の部位は、粒子がなく（少なく）低濃度です。この濃度差は（粒子が高濃度部位から低濃度部位へ）拡散による移動で少なくすることはできません。そのため、逆に粒子が半透膜を介して水を引きます。これが浸透による移動です。

溶質が高濃度の部分（左図の真ん中）の周囲に、球状の「半透膜」があります。
溶液に、膜をはさんで場所によって濃度差があり、拡散のステップと同様、この濃度差を解消させようとした動きが生じるのです。しかし、

半透膜は溶質のうち、主に電解質などをあまり通さないのです。そのため、高濃度部分（半透膜の内側）にある溶質は、低濃度部分（半透膜の外側）へ移動できず、濃度差は解消されません。

一方、半透膜は溶媒（水）を通すことはできるのです。そのため、逆の方向、すなわち、膜を介して、相対的に低い濃度の溶液（左図の周辺部分＝半透膜の外側）から、相対的に高い濃度の溶液（左図の真ん中部分＝半透膜の内側）へ、溶媒（水）が移動します。このように、濃度差のために半透膜を介して起こる水の流れを浸透とよび、その圧力を浸透圧といいます。
半透膜を介して、溶質が溶媒を引く力、と定義することができます。

この動きにより、半透膜内部の水分量が増大し、体積が増します。この動きは、内部の濃度を低下させ、外部の濃度を上昇させるので、濃度差を減少させる動きです。

（図は、端的に示すため、半透膜が数倍にまで伸ばされ得るとしています。）

Challenge Quiz

1.

半透膜は　 溶媒（水） 溶質  正解!は通すが、 溶媒（水） 溶質  正解!はあまり通さない。

2.

浸透とは、半透膜を　 介さない 介したり介さなかったりする 介した  正解!　　 溶質 溶媒（水）  正解!の移動である。

3.

浸透圧により、 溶媒（水） 溶質  正解! が 相対的に低濃度の溶液から相対的に高濃度の溶液へ 相対的に高濃度の溶液から相対的に低濃度の溶液へ  正解!移動する。

4.

浸透圧とは、溶質が半透膜を介して水を 引く 押す  正解!力である。

5.

浸透は、 高エネルギー物質、ATPを使わない受動的な 高エネルギー物質、ATPを使った能動的な  正解!過程である。

6.

球状の半透膜の内側の溶液の濃度の方が、外側より高い場合、 溶媒（水） 溶質  正解!が 内側から外側へ 外側から内側へ  正解!移動する。