生命科學、細胞以及物質的運動/原理與探索
滲透與細胞體積實驗解說
隨著溶液周圍濃度變化，細胞周圍的水的淨移動在膜的兩側發生變化，該膜選擇性地允許水透過。將動物細胞和植物細胞置於低滲透、等滲和高滲透溶液中，並比較體積的變化。觀察細胞壁是否存在對均裂（hemolysis）、質力（turgor）和質脫（plasmolysis）的影響。
它是怎麼工作的？
在超滲溶液中，淨水流失會使細胞縮小。在低滲溶液中，淨水吸收會使其增大。動物細胞可以發生溶血；植物細胞會產生質力。
關鍵關係
理想平衡 V/V₀ = Cᵢₙ,₀/Cₒᵤₜ
嘗試這個實驗
- 水可以雙向移動。濃度差異會導致淨水移動，並改變細胞體積。改變初始內部濃度也會改變外部溶液的滲透性，使其成為低滲透、等滲或高滲透溶液。
- 執行並記錄紅血球的等滲和過滲溶液，並比較相對體積。
- 比較動物細胞和植物細胞在低滲溶液中的差異。對於植物細胞在等滲溶液中的觀察，觀察到失壓現象：細胞膜與細胞壁分離。
解讀結果的依據
為什麼植物細胞在低滲溶液中不會無限生長？
假設一種只允許水透過的膜。在植物中，細胞壁和質膜壓力會阻礙水的淨流入，這種模型將 V/V₀ 限制在 1.15。
模型的範圍與限制
這是僅允許水透過、溶質莫耳數保持恆定的稀溶液模型。淨移動以指數形式趨近平衡。紅血球以 V/V₀>1.6 為虛擬溶血臨界，此後停止體積計算和水的移動。植物細胞採用 1.15 的人為上限。膨壓為與濃度差成正比的相對量，並非真實壓力。不能用它定量預測真實細胞。