高張、低張、等張の違いは何ですか？

植物がしおれると、それは落ち込み、やわらかい混乱になります。しおれは、水が植物の細胞を離れてその内圧を乱すときに起こります。これは、3種類の張性のうちの1つの例です。ソリューションは、別のソリューションと比較して、高張、低張、等張の3つのカテゴリの張性を持つことができます。浸透と一緒に、張性は生物学的システムが適切に機能するために不可欠です。各タイプの張性は、異なる溶液間で浸透がどのように発生するかを説明します。

浸透

張性を理解するには、最初に浸透を理解することが重要です。溶質濃度が低い領域から溶質濃度が高い領域への半透膜を横切る水の正味の移動は浸透です。溶質は、溶媒が溶解する任意の材料またはセルにすることができます。一緒に、それらは解決策を形成します。人体では、溶質は砂糖、尿素、カリウム、またはその他のさまざまな物質である可能性があります。浸透は、水が細胞に出入りする主要な手段です。

浸透が発生する方法と理由

浸透を研究するとき、水で満たされた2つのコンパートメントを備えた瓶として細胞を想像する方が簡単です。メンブレンがジャーを半分に分割し、コンパートメントを分離します。どちらのコンパートメントにも溶質が含まれていない場合、水は膜を通って自由かつ均等に移動します。ただし、一方のジャーの溶質濃度がもう一方のジャーよりも高い場合、水が溶質とともにその領域から出る可能性は低くなります。ほとんどの科学者は、これの理由は、溶質分子が膜から跳ね返り、水分子を膜から物理的に遠ざけることであると支持しています。

張性

浸透の過程を通じて水を細胞の内外に移動させる溶液の能力は、その張性です。細胞の浸透圧濃度は、細胞内のすべての溶質の総濃度です。細胞の浸透圧濃度は、溶液1リットルあたりの溶質の浸透圧の数の尺度です。これは、osmol / LまたはOsm / Lとして表示されます。張性の3つのカテゴリーは、細胞の浸透圧濃度からその周囲の細胞外液の浸透圧濃度までを表します。

高張

細胞の浸透圧濃度が周囲の液体よりも低い場合、その液体は細胞に対して高張です。細胞外液は溶質の濃度が高いため、水は細胞を出て細胞外液に入る可能性が高くなります。これは、セルの外側の濃度にわずかに影響し、セル内の濃度とより等しくなります。水分が失われると細胞のサイズが縮小するため、高張性細胞収縮と呼ぶ人もいます。

高張性の例

十分な水がないと、植物はしおれ、硬さを失います。これは高張性の例です。水は植物細胞内から植物細胞外の液体に移動しました。水が細胞壁に押し付けられない場合、細胞と植物は膨圧を失います。植物が水を受け取ると、その剛性を取り戻すことができます。人間の場合、赤血球が溶質濃度の高い溶液に入ると、水分が失われると、細胞の多くの機能が機能しなくなります。

高張性の回避

一部の生物や生物は、高張性から保護または補償する方法を開発しました。塩水は、その中に生息する魚に対して高張です。このため、魚は自然にかなりの量の水を失います。これは、魚が海水とガス交換を行うときに発生します。水の損失を補うために、魚は大量の塩水を消費します。その後、過剰な塩分を排泄します。これが浸透圧調節のプロセスです。

低張

細胞の浸透圧濃度が周囲の液体よりも高い場合、その液体は細胞に対して低張です。つまり、これは、水が流体からセルに移動する可能性が高いことを意味します。これにより、細胞が膨満したり、濁ったりしているように見えることがあります。動物細胞は細胞壁を持っていません。保護セル壁がないと、セル内への水の過剰な拡散によりセルが破裂する可能性があります。しかし、植物では、細胞壁が細胞を保護します。これは、植物の膨圧に寄与し、より大きな剛性を提供します。

低ナトリウム血症

人体の低張性の考えられる影響の1つは、低ナトリウム血症または水の過剰摂取です。人が過剰な量の水を飲むと、外部の塩溶液が希釈されます。同等の浸透圧濃度に到達するために、水は血球に突入します。低ナトリウム血症の症状は、吐き気、頭痛、錯乱、倦怠感です。脳の血球が膨満して破裂した場合、低ナトリウム血症は致命的となる可能性があります。この状態は、小さな体が高レベルの水を処理できないため、乳児によく見られます。

等張

他の2つの形態の張性とは異なり、等張性は、細胞とその周囲の細胞外液の両方が等しい浸透圧濃度を持っていると説明します。このため、水はセルと流体の間を自由に移動できます。さらに、濃度が2つの領域間で同等のままであるため、セルは収縮または拡張しません。水の拡散速度は、セルの内外でどちらの方向でも同じです。

体内の等張性

一般的に、等張状態は赤血球などの細胞にとって理想的です。高張状態では、細胞が収縮し、適切に機能する能力が失われます。低張状態は、細胞を膨満させ、破裂させます。赤血球がその機能を維持することは不可欠であるため、人体には、内部状態の定常状態を維持する多くの恒常性機能があります。これらの条件の1つは、赤血球に関連する細胞外液の張性です。