ほとんどの人は、植物が生き続けるために水が必要であることを知っていますが、植物に水をやる頻度を把握することは、植物学者と植物愛好家の両方にとって難しい場合があります。 簡単なトリックの1つは、植物に水をやるときにカレンダーにマークを付け、しおれ始めるまで待って、水やりの合間に待つ時間を計算することです。 理想的なタイミングは、植物がしおれる直前です。
これが機能する理由の背後にある科学？ 細胞膜 そして 浸透.
すべての細胞は、分子を細胞に出し入れする必要があります。 これを達成するためのメカニズムのいくつかは、分子を輸送するために細胞膜にポンプを設置するなど、細胞がエネルギーを使用することを必要とします。
拡散 は、細胞が貴重なエネルギーを消費することなく、溶質の濃度が高い領域から濃度が低い領域まで、膜を横切っていくつかの分子を無料で移動させる方法です。 浸透は拡散によく似ていますが、分子や溶質を動かす代わりに、純水である溶媒を動かします。
浸透のプロセス
に見られるような半透膜 動物および植物細胞、セルの内部をセルの外部から分離します。 浸透のプロセスは、水分子を横切って移動させます 半透膜 生体膜の両側に異なる濃度の溶質が存在するような濃度勾配がある場合。
浸透圧 溶質（水に溶解した分子）が平衡に達するまで、水分子を膜全体に移動させるだけです。 この時点で、溶質と溶媒（水）の量は膜の両側で等しくなります。
たとえば、塩が膜を横切って水に溶解している塩水の溶液を考えてみましょう。 膜の片側に高濃度の塩がある場合、水は低濃度から移動します 膜の両側が等しく塩辛くなるまで、膜を横切る塩辛い側から塩辛い側へ。
3種類の浸透の例
浸透のプロセスは、水分子の動きに伴って細胞を収縮または膨張させる（または同じままにする）可能性があります。 浸透は、問題の溶液の種類に応じて細胞に異なる影響を及ぼします。
の場合 高張液、セル内よりもセル外の方が溶質が多い。 これを均等化するには、 水分子 セルを離れ、溶質濃度が高い膜の側面に向かって移動します。 この水分の損失により、セルが収縮します。
解決策が 低張液、セルの外側よりもセルの内側に多くの溶質があります。 平衡を見つけるために、水分子がセル内に移動し、セル内の水量が増加するにつれてセルが膨張します。
アン 等張液 細胞膜の両側に同量の溶質があるため、この細胞はすでに平衡状態にあります。 それは安定したままで、収縮も膨張もしません。
浸透が細胞に与える影響
浸透のプロセスが人間の細胞にどのように影響するかを理解するための良いモデルは赤血球です。 体は維持するために一生懸命働きます 等張条件 赤血球が平衡状態を保ち、収縮も腫れもしないようにします。
高張条件下では、赤血球が収縮し、赤血球を死滅させる可能性があります。 赤血球は破裂するまで膨潤する可能性があるため、高張状態は良くありません。 溶解.
硬い植物細胞で 細胞壁 細胞膜の外側では、浸透は特定のポイントまでのみ水を細胞に引き込みます。 植物はこの水を中央の液胞に貯蔵します。 と呼ばれる植物の内圧 膨圧、液胞に貯蔵するために過剰な水がセルに入るのを防ぎます。
あなたが水をやる必要があったその植物を覚えていますか？ 植物は膨圧を失うため、十分な水やりをしなくてもしおれます。