膜與運輸
滲透
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把一顆葡萄乾在一杯水裡泡上一夜,它會重新漲得飽滿;在切開的黃瓜上撒點鹽,它就會滲出水來、變得軟塌。這兩種情形裡,水都在自行穿過細胞的膜移動,去追逐某種平衡。水通過一張選擇透過性的膜進行的這種移動,就叫做滲透,它是生物學中最重要的「無聲之力」之一。
滲透其實只是擴散,只不過針對的是水。水從它更「濃」的地方(溶解顆粒很少的稀溶液、富含水的一側)移向它更「稀」的地方(溶解顆粒很多的鹹的或甜的溶液),穿過一張讓水通過、卻把大部分溶質擋住的膜。通俗地說,水朝更鹹的一側流去,試圖把那一側稀釋,直到兩側均勻平衡為止。這不耗能;和一切擴散一樣,它會自行「下坡」進行。
細胞無法對滲透視而不見,因為它們本就是泡在更多含水溶液中的「水溶液口袋」。把一個細胞放進純水裡,水會湧進去、直到它可能漲破;把它放進很鹹的水裡,水又會湧出來、直到它皺縮。這正是為什麼淡水魚放進海裡會死、為什麼靜脈點滴必須精心調好鹽分平衡,以及為什麼你的腎臟要那麼賣力地把血液維持在恰當的鹹度——生命就是對滲透持續不斷的管理。
撒在蛞蝓身上的鹽,會透過滲透把水從它皮膚細胞裡拽出來,使蛞蝓脫水——水離開細胞,去稀釋外面那層鹹味。
水總是朝更鹹的一側漂去——哪怕是從活細胞裡流出來。
一個常見的口誤是只記住「水朝溶質更多的一側移動」,卻忘了它的「鏡像」說法:這與「水從水多的地方流向水少的地方」完全是一回事。兩種說法描述的是同一股水流。
又稱
另見