생명과학 · 세포·물질 이동 / 원리와 탐구
삼투와 세포 부피 실험 해설
세포를 둘러싼 용액의 농도가 달라지면 선택적으로 물을 통과시키는 막 양쪽에서 물의 순이동이 달라집니다. 동물·식물 세포를 저장액·등장액·고장액에 놓고 부피 변화를 비교합니다. 세포벽의 유무가 용혈·팽압·원형질 분리에 어떤 차이를 만드는지 살펴보세요.
어떤 원리인가요?
고장액에서는 물이 순유출해 세포가 작아져요. 저장액에서는 순유입해 커지며 동물 세포는 용혈, 식물 세포는 팽압을 보여요.
핵심 관계
이상 평형 V/V₀ = Cᵢₙ,₀/Cₒᵤₜ
이렇게 관찰해 보세요
- 물은 양방향으로 이동해요. 농도 차이가 만드는 순이동이 세포 부피를 바꿔요. 초기 안 농도를 바꾸면 저장·등장·고장 관계도 다시 판단해요.
- 적혈구의 등장액과 고장액을 실행·기록하고 상대 부피를 비교해요.
- 저장액에서 동물·식물 세포를 비교해요. 식물의 고장액에서는 세포벽 안쪽 막이 떨어져 나가는 원형질 분리를 확인해요.
결과를 읽는 기준
저장액에서 식물 세포가 무한히 커지지 않는 까닭은?
물만 통과하는 막을 가정해요. 식물에서는 세포벽과 팽압이 물의 순유입에 맞서며, 이 모형은 V/V₀를 1.15로 제한해요.
모형의 범위와 한계
물만 통과하고 용질 몰수는 일정한 희석 용액 모형이에요. 순이동은 평형에 지수적으로 접근해요. 적혈구의 V/V₀>1.6은 가상 용혈 한계로, 그 뒤 부피 계산·물 이동은 멈춰요. 식물은 1.15의 인위적 상한을 써요. 팽압은 농도 차이에 비례한 상대값이며 실제 압력이 아니에요. 실제 세포의 정량 예측에는 쓸 수 없어요.