渗透
渗透(osmosis)是水分子经差异透性膜的扩散现象。它由高水势分子区域(即低浓度溶液)经渗透移动至低水势分子区域(即高浓度溶液),直到活细胞内外的浓度平衡为止。溶剂通常是水,但渗透也可发生在其他液体、超临界流体和气体当中[1][2]。渗透与扩散一样,都是被动的过程,不需要细胞提供能量。活细胞借由渗透作用得到水分,但是也有可能因此丧失水分或得到过多的水分。
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在红血球细胞里发生的渗透现象。
于不同溶液中的渗透

有渗透作用的显微照片,由于每个水势都不相同,渗透作用发生时形状和体积亦都不相同。

置于不同环境时的植物细胞
高渗
例如,将细胞放入高浓度的果汁中(即高渗溶液),由于高浓度果汁的水势低于细胞质,水分子净渗透,从细胞内的细胞质净移动至细胞外的高浓度果汁。若该细胞是动物细胞,则导致动物细胞萎缩,变得皱褶。若该细胞是植物细胞,则导致质壁分离[3],液泡缩小,细胞膜因而被扯离细胞壁,细胞处于软缩状态。
低渗
反之,将细胞放入蒸馏水中(即低渗溶液),由于细胞的水势较蒸馏水低,水分子净渗透,从细胞外净移动至细胞内。若该细胞是动物细胞,则导致细胞膨胀,最终可能使细胞破裂。若该细胞是植物细胞,因为有坚硬的细胞壁保护,当细胞膨胀至一定程度时,就会阻止水继续进入细胞,故而植物细胞只会膨胀,不会爆裂。
参考数据
- Kramer, Eric; David Myers. . Trends in Plant Science. 2013, 18 (4): 195–197. doi:10.1016/j.tplants.2012.12.001.
- Kramer, Eric; David Myers. . American Journal of Physics. 2012, 80 (694): 694–699. Bibcode:2012AmJPh..80..694K. doi:10.1119/1.4722325.
- 中外生物教材研究所. . 江苏南京: 凤凰出版传媒集团江苏教育出版社. 2009年6月: 46. ISBN 9787534358562.
- 杨德光; 刘永玺; 张倩; 姜籽竹; 宋北光. . 作物杂志. 2015, (1): 6-13 [2019-11-11]. doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2015.01.002. (原始内容存档于2021-03-10).
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