대부분의 사람들은 짠 음식이 갈증을 유발하는 특성이 있다는 것을 알고 있습니다. 아마도 아주 단 음식이 같은 일을하는 경향이 있다는 것을 눈치 채 셨을 것입니다. 이는 소금 (나트륨 및 염화물 이온)과 설탕 (포도당 분자)이 다음과 같이 기능하기 때문입니다. 활성 삼투 질 체액, 주로 혈액의 혈청 성분에 용해되었을 때. 즉, 수용액이나 생물학적 등가물에 용해되면 근처의 물이 이동하는 방향에 영향을 미칠 가능성이 있습니다. (솔루션은 하나 이상의 다른 물질이 용해 된 물입니다.)
근육의 의미에서 "톤"은 "팽팽함"을 의미하거나 경쟁하는 당기는 스타일의 힘에 직면하여 고정 된 것을 의미합니다. 강 장성, 화학에서 용액이 다른 용액에 비해 물을 끌어 당기는 경향을 나타냅니다. 연구중인 솔루션은 다음과 같습니다. 저장성, 등장 성 또는 고혈압 참조 솔루션과 비교됩니다. Hypertonic 솔루션은 지구상의 삶의 맥락에서 상당한 중요성을 가지고 있습니다.
농도 측정
용액의 상대 농도와 절대 농도의 의미를 논의하기 전에 이것이 분석 화학에서 정량화되고 표현되는 방식을 이해하고 생화학.
종종 물 (또는 다른 유체)에 용해 된 고체의 농도는 부피로 나눈 질량 단위로 간단히 표현됩니다. 예를 들어, 혈청 포도당은 일반적으로 혈청 데시 리터 (리터의 10 분의 1) 당 포도당 그램 또는 g / dL로 측정됩니다. (이 질량을 부피로 나눈 사용은 밀도를 계산하는 데 사용되는 것과 유사하지만 밀도 측정에는 물질이 하나뿐입니다. 연구 중 (예: 납 입방 센티미터 당 납 그램) 용매의 단위 부피당 용질의 질량도 "질량 백분율"의 기준이됩니다. 측정; 예를 들어, 물 1,000mL에 녹인 60g의 자당은 6 % 탄수화물 용액입니다 (60 / 1,000 = 0.06 = 6 %).
그러나 물이나 입자의 이동에 영향을 미치는 농도 구배의 경우 크기에 관계없이 단위 부피당 총 입자 수를 아는 것이 중요합니다. 이 움직임에 영향을 미치는 것은 전체 용질 질량이 아니라 이것이 직관에 반하는 것입니다. 이를 위해 과학자들은 가장 일반적으로
어금니 (미디엄), 단위 부피당 물질의 몰수 (보통 리터)입니다. 이것은 물질의 몰 질량 또는 분자량에 의해 지정됩니다. 관례 적으로 물질 1 몰은 6.02 × 10을 포함합니다.23 입자는 정확히 12g의 원소 탄소에있는 원자의 수입니다. 물질의 몰 질량은 구성 원자의 원자 무게의 합입니다. 예를 들어 포도당의 공식은 C입니다.6H12영형6 탄소, 수소 및 산소의 원자 질량은 각각 12, 1 및 16입니다. 따라서 포도당의 몰 질량은 (6 × 12) + (12 × 1) + (6 × 16) = 180g입니다.따라서 90g의 포도당을 포함하는 400mL 용액의 몰 농도를 결정하려면 먼저 존재하는 포도당의 몰수를 결정해야합니다.
(90g) × (1mol / 180g) = 0.5mol
이것을 존재하는 리터 수로 나누면 몰 농도가 결정됩니다.
(0.5 몰) / (0.4L) = 1.25M
농도 구배 및 유체 이동
솔루션에서 자유롭게 이동할 수있는 입자는 무작위로 서로 충돌하며 시간이 지남에 따라 이러한 충돌로 인해 발생하는 개별 입자는 서로 상쇄되어 농도의 순 변화가 없습니다. 결과. 솔루션은 평형 이러한 조건에서. 반면에 용액의 국부적 인 부분에 더 많은 용질이 도입되면 뒤 따르는 충돌은 더 높은 농도의 영역에서 더 낮은 영역으로 입자의 순 이동을 초래합니다. 집중. 이를 확산이라고하며 궁극적 인 평형 달성에 기여하며 다른 요소는 일정하게 유지됩니다.
반투과성 막이 혼합물에 도입되면 그림이 크게 바뀝니다. 세포는 그러한 막으로 둘러싸여 있습니다. "반투과성"은 단순히 일부 물질은 통과 할 수있는 반면 다른 물질은 통과 할 수 없음을 의미합니다. 세포막의 경우 물, 산소 및 이산화탄소 가스와 같은 작은 분자가 간단한 확산을 통해 세포 밖으로 나와 단백질과 지질 분자를 피하여 막. 그러나 나트륨 (Na+), 염화물 (Cl-) 및 포도당은 세포 내부와 세포 외부 사이에 농도 차이가 있어도 할 수 없습니다.
삼투
삼투, 막 양쪽의 용질 농도 차이에 반응하여 막을 가로 지르는 물의 흐름은 마스터해야 할 가장 중요한 세포 생리학 개념 중 하나입니다. 인체의 약 4 분의 3은 물로 구성되어 있으며 다른 유기체도 마찬가지입니다. 유동적 인 균형과 교대는 순간 순간 문자 그대로의 생존에 필수적입니다.
삼투압이 발생하는 경향을 삼투압이라고하며, 삼투압을 유발하는 용질은 모두가 아닌 삼투압이라고합니다. 왜 발생하는지 이해하려면 물 자체를 자체 농도 구배의 결과로 반투막의 한 쪽에서 다른쪽으로 이동하는 "용질"로 생각하면 도움이됩니다. 용질 농도가 높으면 "물 농도"가 낮습니다. 즉, 물이 다른 활성 오 스몰처럼 고농도에서 저농도 방향으로 흐릅니다. 물은 단순히 집중 거리를 벗어나 이동합니다. 요컨대, 짠 음식을 먹을 때 목이 마르는 이유입니다. 시스템에 더 많은 물을 넣으라고 요청하여 체내 나트륨 농도를 증가시킵니다. 갈증.
삼투 현상은 용액의 상대적 농도를 설명하기 위해 형용사의 도입을 강요합니다. 위에서 언급 한 바와 같이 기준 용액보다 덜 농축 된 물질을 hypotonic이라고합니다 ( "hypo '"는 그리스어로 "under"또는 "deficiency"). 두 용액이 균등하게 농축되면 등장 성이 있습니다 ( "iso"는 "동일"을 의미). 용액이 기준 용액보다 더 집중된 경우, 이는 고조입니다 ( "하이퍼"는 "더 많이"또는 "과도"를 의미).
증류수는 해수에 저장성입니다. 바닷물은 증류수에 대해 과도합니다. 정확히 같은 양의 설탕과 다른 용질을 포함하는 두 종류의 탄산 음료는 등장 성입니다.
긴장성 및 개별 세포
내용물이 고농축 된 경우 살아있는 세포 또는 세포 그룹에 어떤 일이 일어날 지 상상해보십시오. 주변 조직과 비교하여 세포 또는 세포가 그들의 주위. 삼투압에 대해 배운 것을 감안할 때 물이 세포 또는 세포 그룹으로 이동하여 내부의 더 높은 용질 농도를 상쇄 할 것으로 예상 할 수 있습니다.
이것은 실제로 실제로 일어나는 일입니다. 예를 들어, 공식적으로 적혈구라고 불리는 인간 적혈구는 일반적으로 원반 모양이며, 꼬집은 케이크처럼 양쪽이 오목합니다. 이 용액을 고혈압 용액에 넣으면 물이 적혈구를 떠나는 경향이 있으며 현미경으로 보면 적혈구가 무너지고 "뾰족한"것처럼 보입니다. 세포를 저장성 용액에 넣으면 물이 들어와 세포를 팽창시키는 경향이 있습니다. 삼투압 구배를 상쇄합니다 – 때때로 단순히 부어 오르는 것이 아니라 파열되는 지점까지 세포. 체내에서 폭발하는 세포는 일반적으로 유리한 결과가 아니기 때문에 조직 내 인접 세포의 주요 삼투압 차이를 피하는 것이 중요하다는 것이 분명합니다.
Hypertonic 솔루션 및 스포츠 영양
26.2 마일 달리기 마라톤이나 철인 3 종 경기 (수영, 자전거 타기, 달리기)와 같이 매우 긴 운동을하는 경우, 미리 먹어 본 음식은 그렇지 않을 수 있습니다. 근육과 간에는 많은 양의 연료 만 저장할 수 있으며, 대부분은 포도당 사슬 형태로되어 있기 때문에 이벤트 기간 동안 당신을 유지하기에 충분합니다. 글리코겐. 반면에 격렬한 운동 중에 액체 이외의 것을 섭취하는 것은 논리적으로 어려울 수 있으며 일부 사람들에게는 메스꺼움을 유발할 수 있습니다. 이상적으로는 어떤 형태의 액체를 섭취하는 것이 좋습니다. 작업에 최대한의 연료를 공급하기 위해 설탕이 많은 (즉, 농축 된) 액체를 원할 것입니다. 근육.
아니면 당신은? 이 매우 그럴듯한 접근 방식의 문제는 먹거나 마시는 물질이 장에서 흡수 될 때이 과정이 삼투압에 의존한다는 것입니다. 음식물 속의 물질을 장 내부에서 장내의 혈액으로 끌어 당기는 경향이 있습니다. 물. 당신이 섭취하는 액체가 고농축 될 때, 즉 장을 감싸는 액체에 과다한 경우-정상적인 삼투 구배를 방해하고 외부에서 장으로 물을 "흡입"하여 영양분의 흡수를 중단시키고 설탕 음료를 섭취하는 모든 목적을 무력화시킵니다. 가다.
실제로 스포츠 과학자들은 다양한 스포츠 음료의 상대적 흡수율을 연구했습니다. 다양한 농도의 설탕을 포함하고 있으며이 "반의 법적"결과가 올바른 것. 저장성 음료는 가장 빨리 흡수되는 경향이있는 반면 등장 성 음료 및 고 강성 음료는 혈장 내 포도당 농도의 변화로 측정 할 때 더 천천히 흡수됩니다. Gatorade, Powerade 또는 All Sport와 같은 스포츠 음료를 맛본 적이 있다면 콜라 나 과일 주스보다 덜 달콤함을 느꼈을 것입니다. 이는 강 장성이 낮도록 설계 되었기 때문입니다.
고혈압 및 해양 생물
해양 생물, 즉 특히 지구의 바다에 사는 수생 동물이 직면하는 문제를 생각해보십시오. 극도로 소금기가 많은 물에서 살뿐만 아니라, 이 고강도 용액에서 자신의 물과 음식을 얻어야합니다. 종류; 또한 폐기물 (대부분 질소, 암모니아, 요소 및 요산과 같은 분자)을 배출해야하며 산소를 추출해야합니다.
바닷물에있는 주요 이온 (하전 입자)은 예상대로 Cl입니다.- (물 1kg 당 19.4g) 및 Na+ (10.8g / kg). 해수에서 중요한 다른 활성 오 스몰로는 황산염 (2.7g / kg), 마그네슘 (1.3g / kg), 칼슘 (0.4g / kg), 칼륨 (0.4g / kg) 및 중탄산염 (0.142gr / kg)이 있습니다.
대부분의 해양 생물은 여러분이 예상 할 수 있듯이 진화의 기본 결과로 바닷물에 등장합니다. 평형을 유지하기 위해 특별한 전술을 사용할 필요가 없습니다. 자연 상태로 인해 다른 유기체가 가지지 못했던 곳에서도 생존 할 수 있기 때문입니다. 그러나 상어는 예외로 바닷물에 고조하는 몸을 유지합니다. 그들은 두 가지 주요 방법을 통해이를 달성합니다. 혈액에 비정상적인 양의 요소를 보유하고 있으며 배설하는 소변은 내부 체액에 비해 매우 희석되거나 저장성입니다.