簡介
為了生存,所有生物都需要將分子移進或移出細胞。分子,如氣體(如O2、有限公司2),水、食物和廢物穿過細胞膜。分子通過細胞膜有兩種方式:被動運輸而且主動運輸.主動轉運需要細胞利用化學能使物質穿過細胞膜,而被動轉運不需要這樣的能量消耗。
擴散是指分子從高度集中的區域被動地轉移到較不集中的區域的運動。擴散繼續進行,直到分子在整個係統中隨機分布。滲透,即水穿過膜的運動,是擴散的一種特殊情況。水分子要麼直接穿過細胞膜,要麼通過稱為水通道蛋白的跨膜小蛋白質移動。其他分子,如蛋白質、DNA、RNA和糖都太大了,無法通過細胞膜擴散。這種膜被稱為半透性的,因為它允許一些分子擴散而不允許其他分子擴散。
如果膜一側的水濃度與另一側的水濃度不同,水就會通過膜來平衡兩側的水濃度。當細胞外的水濃度大於細胞內時,水進入細胞的速度比離開細胞的速度快,細胞就會膨脹。細胞膜的作用有點像氣球。如果太多的水進入細胞,細胞就會破裂,殺死細胞。細胞通常有一些機製來阻止太多的水進入,比如把多餘的水抽出細胞,或者製造一層堅硬的不會破裂的外層。當細胞內的水濃度大於細胞外時,水流出細胞的速度比進入細胞的速度快,細胞就會縮小。如果一個細胞過度脫水,它可能無法存活。在理想條件下,外部的水濃度幾乎與內部相同。
目標
在初步活動中,您將使用氣體壓力傳感器來測量水進出細胞(充滿蔗糖溶液的透析管)時的壓力變化率。產生的壓力被稱為滲透壓,是對透析細胞內分子(水和蔗糖)整體運動的響應。
在完成初步活動後,您將首先使用參考資料來了解更多關於滲透和滲透壓的信息,然後再選擇和調查一個與滲透和滲透壓有關的可研究問題。參考文獻搜索中需要考慮的一些主題是:
- 滲透
- 擴散
- 主動和被動傳輸
- 半透膜
- 單糖/ disaccaride
- 低滲的/高滲