電解質と体液/物質の移動/浸透/イントロ
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)を引く移動、とまとめられる。 |
<膜のない拡散前> 黄色い粒子は中央で高濃度で、周辺で低濃度です。 |
<膜のない拡散後> 間に膜などないので、拡散により、この濃度差を小さくすることができます。 |
<粒子の通れる膜のある拡散前> 中央の高濃度部位と周辺の低濃度部位との間に膜があります。黄色い粒子を通す膜です。 |
<粒子の通れる膜のある拡散後> そのため、膜がない場合と同様、拡散により、この濃度差を小さくすることができます。 |
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。
黄色い粒子は中央で高濃度で、周辺で低濃度です。
間に膜などないので、拡散により、この濃度差を小さくすることができます。
中央の高濃度部位と周辺の低濃度部位との間に膜があります。黄色い粒子を通す膜です。
そのため、膜がない場合と同様、拡散により、この濃度差を小さくすることができます。
中央の高濃度部位と周辺の低濃度部位との間に半透膜があります。上のまとめの通り、黄色い粒子は通さない膜です。そのため、拡散によりこの濃度差を小さくすることはできません。
一方、半透膜は溶媒(水)を通すことはできるのです。この時、逆の方向、すなわち、半透膜を介して、低濃度の部位(周辺)から、高濃度の部位(中央)へ、溶媒(水)が移動します。この移動により、中央の水分量が増大し、濃度が低下します。周辺の水分量が減るので濃度を上昇します。つまり、濃度差を小さくします。このように、半透膜を介して溶質(粒子)が溶媒(水)を引き寄せる移動を浸透といいます。(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
半透膜は 溶媒(水) 溶質 は通すが、 溶媒(水) 溶質 はあまり通さない。
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 溶質 溶媒(水) の移動である。
浸透圧により、 溶媒(水) 溶質 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 移動する。
浸透圧とは、溶質が半透膜を介して水を 引く 押す 力である。
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 過程である。
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 が 内側から外側へ 外側から内側へ 移動する。