什么是渗透压(Osmotic Pressure)?

渗透压是一种抵抗自然渗透过程的体积力,在人类生物学中最常被引用,当活细胞含有水和某些其他元素的浓缩溶液时,它通过半透膜从外界的溶液中分离出来。自然的渗透过程使溶液通过这些膜,从而使溶液中溶质物质的浓度相等,渗透...
渗透压是一种抵抗自然渗透过程的体积力,在人类生物学中最常被引用,当活细胞含有水和某些其他元素的浓缩溶液时,它通过半透膜从外界的溶液中分离出来。自然的渗透过程使溶液通过这些膜,从而使溶液中溶质物质的浓度相等,渗透压是活细胞为抵抗这种压力而施加的压力,这种压力保护细胞的内部成分不受稀释和有害溶液的影响,这些溶液可能会穿过细胞膜,破坏正常的细胞活动或有丝分裂渗透是一种推动溶液达到平衡状态的力。与许多自然力一样,渗透是一种推动溶液达到平衡状态的力。当被薄膜包围的溶液中含有比膜外同一溶液更高浓度的化学物质,如盐或糖时,平衡力将整个溶液推向化学物质浓度均匀的状态。对于地球上生命体中的水来说,这种自然过程尤其重要,它具有一定的势能,通过渗透和重力等各种力来稀释浓缩溶液。这种情况被称为水势,水施加这种力的能力随着水的体积和深度而增加,这是渗透静水压力的一种形式可以测量个体的胶体渗透压来诊断肺水肿。而水势是不同溶液的均衡力,与此力相反的是渗透势,渗透势是渗透压必须抵抗平衡状态的势能值。确定渗透压实际值的计算首先由雅各布斯·霍夫提出,哈蒙·莫尔斯19世纪末至20世纪初获得诺贝尔奖的荷兰化学家。他的思想后来被同时期的美国化学家哈蒙·莫尔斯改进。由于渗透压的过程也可以考虑为气体分离一种半透膜,它遵循与理想气体定律相同的物理规则。因此,渗透压方程可以表示为P=nRT/V,其中"P"是渗透压,"n"是溶液体积"V"中存在的溶质量或分子摩尔数。"T"值代表平均温度而"R"是气体常数,即8.314焦耳每度开尔文。尽管渗透压在动物细胞生物学中对于保护细胞不受有害化学溶质或外部物质侵入很重要解决方案本身,它在植物中起着更基本的作用通过抵消水势的力量,植物细胞利用渗透压使植物细胞壁有一定程度的膨胀或僵硬,它使植物能够产生直立的茎,并且能够抵抗风和雨等气候力的破坏。这就是为什么植物在缺水时容易枯萎和下垂,因为细胞壁没有足够的渗透静水压力来抵抗重力和天气条件的力。
  • 发表于 2020-08-21 21:08
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  • 分类:科学教育

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