简介
为了生存,所有生物都需要将分子移进或移出细胞。分子,如气体(如O2、有限公司2),水、食物和废物穿过细胞膜。分子通过细胞膜有两种方式:被动运输而且主动运输.主动转运需要细胞利用化学能使物质穿过细胞膜,而被动转运不需要这样的能量消耗。
扩散是指分子从高度集中的区域被动地转移到较不集中的区域的运动。扩散继续进行,直到分子在整个系统中随机分布。渗透,即水穿过膜的运动,是扩散的一种特殊情况。水分子要么直接穿过细胞膜,要么通过称为水通道蛋白的跨膜小蛋白质移动。其他分子,如蛋白质、DNA、RNA和糖都太大了,无法通过细胞膜扩散。这种膜被称为半透性的,因为它允许一些分子扩散而不允许其他分子扩散。
如果膜一侧的水浓度与另一侧的水浓度不同,水就会通过膜来平衡两侧的水浓度。当细胞外的水浓度大于细胞内时,水进入细胞的速度比离开细胞的速度快,细胞就会膨胀。细胞膜的作用有点像气球。如果太多的水进入细胞,细胞就会破裂,杀死细胞。细胞通常有一些机制来阻止太多的水进入,比如把多余的水抽出细胞,或者制造一层坚硬的不会破裂的外层。当细胞内的水浓度大于细胞外时,水流出细胞的速度比进入细胞的速度快,细胞就会缩小。如果一个细胞过度脱水,它可能无法存活。在理想条件下,外部的水浓度几乎与内部相同。
目标
在初步活动中,您将使用气体压力传感器来测量水进出细胞(充满蔗糖溶液的透析管)时的压力变化率。产生的压力被称为渗透压,是对透析细胞内分子(水和蔗糖)整体运动的响应。
在完成初步活动后,您将首先使用参考资料来了解更多关于渗透和渗透压的信息,然后再选择和调查一个与渗透和渗透压有关的可研究问题。参考文献搜索中需要考虑的一些主题是:
- 渗透
- 扩散
- 主动和被动传输
- 半透膜
- 单糖/ disaccaride
- 低渗的/高渗