當前位置:首頁 > 自然科學 > 正文內容

什麼是滲透?概念、存在類型、重要性、生物擴散以及例子

2024-09-12自然科學356

我們解釋什麼是滲透以及存在的類型。另外,為什麼它很重要,什麼是生物擴散以及滲透的例子。

什麼是滲透?概念、存在類型、重要性、生物擴散以及例子

滲透現像是由德國人 Wilhelm Pfeffer 於 1877 年發現的。

什麼是滲透?

滲透或滲透作用是透過半透膜從密度較低的介質到密度較高的另一種介質交換物質的物理現象,而不會產生能量消耗。它是一種被動現象,但對生物的細胞代謝至關重要。

滲透機制追求由膜分隔的溶液兩部分之間的濃度平衡,將溶劑從一側傳輸到另一側以稀釋最高濃度的末端。這將產生壓力變化,稱為滲透壓。這就是細胞膜發生的情況,細胞膜內部的濃度可以比外部更高、相等或更低,從而允許水的進出,即滲透調節,而無需消耗能量。

滲透作用是德國人 Wilhelm Pfeffer 於 1877 年在植物生理學研究中發現的,儘管事實上對此主題的類似研究已經存在,並且該術語是在 1854 年(由英國托馬斯·格雷厄姆)創造的。

另請參閱:解散

滲透的類型

什麼是滲透?概念、存在類型、重要性、生物擴散以及例子

逆滲透從最高溶質濃度點到最低溶質濃度點。

滲透有兩種形式:直接滲透和反向滲透。

  • 直接滲透。這是一種發生在生物細胞中的現象,其中水通過質膜進入或離開,從而與環境保持平衡,儘管在高滲透壓介質(溶質濃度很高)或低滲介質(最低濃度)的情況下溶質)可分別因細胞積聚而導致脫水或爆炸。

  • 逆滲透.它是相同的機制,但方向相反,允許水或溶劑從最高濃度點流到最低溶質濃度點,這對於純化或溶質保留目的來說是理想的。為此,必須施加克服自然滲透壓的壓力(即需要能量成本)。

滲透的重要性

滲透對於細胞代謝至關重要,因為它是細胞內外物質運輸的一種形式,不需要任何能量消耗,也就是說,它是被動產生的,不消耗ATP。鑑於在細胞生命的最初形式中尚不存在活躍的代謝機制,這原理也是解釋生命起源的基礎。

另一方面,滲透原理可以在日常情況下複製,例如,可以過濾水(逆滲透),以及其他實際程序,例如催化劑的製造或促進工業製冷過程。

生物擴散

什麼是滲透?概念、存在類型、重要性、生物擴散以及例子

在生物擴散中,分子會透過質膜進入和離開。

簡單擴散被稱為類似於滲透的過程,從這一點來看,它涉及顆粒通過半透膜從一種介質(例如細胞內部)轉移到另一種介質(例如細胞外環境),從濃度最高的介質到濃度最低的介質(即遵循濃度梯度)。這是被動發生的,即沒有額外的能量消耗。

據此,生物擴散是細胞中發生的事情,允許分子根據濃度梯度通過質膜進入或離開。例如,氧氣就是這樣進入血液進入紅血球的,血紅蛋白可以捕獲它們進行運輸。這個例子顯示了這種機制對生命的至關重要。

滲透的例子

滲透的一些簡單例子是:

  • 水的淨化。為了去除水中的雜質,可以應用逆滲透的原理,透過半透膜分離溶解在水中的內容物。

  • 雞蛋的水分。雞蛋殼起到滲透膜的作用,允許水進入內部(更濃縮),因此可以浸泡煮雞蛋而不會破壞蛋殼。

  • 細胞滲透。細胞運輸機制的一部分,允許細胞質和環境之間的物質交換(進入或退出),而在此過程中不消耗 ATP。



標籤: 生物學

“什麼是滲透?概念、存在類型、重要性、生物擴散以及例子” 的相關文章

什麼是馬?概念、繁殖、特徵、棲息地和壽命

什麼是馬?概念、繁殖、特徵、棲息地和壽命

我們解釋有關馬的一切,包括它們如何繁殖、它們吃什麼以及其他特徵。此外,它們的棲息地和壽命。馬被解讀為力量、純潔和優雅的象徵。什麼是馬?馬是馬科的草食性四足哺乳動物,根據地理起源的不同,馬科包括許多不同的品種(約 400 個),也是人類最早馴化的動物之一。今天的馬(以及母馬,它們的雌性)是一種小型草食...

什麼是恆星?太陽系恆星、恆星類型及特徵

什麼是恆星?太陽系恆星、恆星類型及特徵

我們解釋什麼是恆星以及什麼是太陽系的恆星。此外,還包括存在的恆星類型及其特徵。並非所有現有恆星都是肉眼可見的。恆星是什麼?從天文學的角度來看,宇宙中存在的各種物理實體被稱為恆星,或更正式地稱為天體。嚴格來說,恆星是奇異的、獨特的元素,其存在是透過空間觀測的科學方法假設或證明的;因此,它們構成了一類天...

什麼是食物鏈?概念、特徵、存在類型、營養級和例子

什麼是食物鏈?概念、特徵、存在類型、營養級和例子

我們解釋什麼是食物鏈、它們的特徵以及存在的類型。另外,什麼是營養級和例子。在食物鏈中,每個環節都依賴其他環節才能生存。什麼是食物鏈?透過構成生物群落或生態系統的不同物種的生物轉移有機物(營養物)和能量的機制被稱為營養鏈、食物鏈 或食物鏈。它的名字來自希臘語 tropos,「餵養」...

什麼是無脊椎動物??概念、分類以及例子

什麼是無脊椎動物??概念、分類以及例子

我們解釋什麼是無脊椎動物以及這些動物是如何分類的。還有無脊椎動物的例子。無脊椎動物佔已知生物物種的 95%。什麼是無脊椎動物?無脊椎動物被稱為動物界中沒有脊索或背弦、脊柱或鉸接的內部骨骼的所有物種。在這一類中發現了 95% 的已知現存物種,即 170 至 180 萬種(2005 年數字)。與大型陸地...

什麼是脊椎動物?概念、特徵、分類以及例子

什麼是脊椎動物?概念、特徵、分類以及例子

我們解釋什麼是脊椎動物以及這些動物是如何分類的。此外,還有脊椎動物的特徵和例子。脊椎動物有一個保護大腦的頭骨。什麼是脊椎動物?脊椎動物是動物界中極其多樣化的群體,由近 62,000 種現有物種和許多已滅絕物種組成,它們的個體都有一個共同點,即都有脊柱或脊柱,將身體分為兩側對稱的兩個部分。脊椎動物還具...

水循環是什麼?概念、階段:蒸發、冷凝、降水、滲透、徑流和特徵、重要性

水循環是什麼?概念、階段:蒸發、冷凝、降水、滲透、徑流和特徵、重要性

我們解釋水循環是什麼及其階段:蒸發、冷凝、降水、滲透、徑流。還有它的特點和重要性。水循環對於地球的維護和穩定至關重要。什麼是水循環?水循環(也稱為水文循環)是地球上水循環的過程。在這個循環過程中,水會發生物理位移和轉變(由於冷、熱等因素的作用),並經歷物質的三種狀態:液態、固態和氣態。它由五個階段(...