膜与运输

张力(低渗、高渗、等渗)

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如果你曾纳闷:鱼缸店为什么要为淡水鱼和海水鱼卖不同的盐——那你已经遇见了张力(渗透张力)这个概念。张力是一种简单的说法,用来描述一种周围液体会让细胞涨大、缩小,还是维持原样——也就是当你把一个细胞放进去时,水会通过渗透朝哪个方向流。它比较的是外面的溶液与细胞内部。

要记住三个词。低渗溶液比细胞更“稀”(溶解颗粒更少),于是水涌进细胞、细胞涨大——动物细胞甚至会胀破。高渗溶液比细胞更咸(颗粒更多),于是水涌出细胞、细胞皱缩。等渗溶液与细胞具有相同的有效颗粒浓度,于是水进出相等、细胞维持原来的大小。这几个前缀其实就是希腊语里的“在……之下”“在……之上”和“相等”。

在医学中把这一点弄对,是性命攸关的事。滴进病人静脉的液体通常要做成与血液等渗,好让红细胞既不胀破、也不皱缩。若用纯水静脉点滴,它对血细胞是低渗的,可能把它们“撑爆”;而极浓的盐水则是高渗的,会让它们皱缩。同样的道理也解释了为什么腌肉、熬果酱加糖能防腐:那层高渗的“外衣”把细菌体内的水吸出来,让它们干得无法繁殖。

把一个红细胞放进纯水(低渗)里,它会涨大并胀破;把同一个细胞放进浓盐水(高渗)里,它会缩小、皱起;而放进与血液相配的生理盐水(等渗)里,它则保持完全正常。

涨大、缩小,还是不变——由张力来决定。

植物细胞的表现不同:它们坚硬的细胞壁使其在低渗水中不会胀破,因而会变得坚挺、膨胀,而不是“爆开”——这正是为什么蔫了的生菜泡进冷水里会重新变脆。

又称
osmotic strengthhypotonic/hypertonic/isotonic渗透压强弱滲透壓強弱