[拼音]:shentou
[外文]:osmosis
某种溶媒通过半透膜(一种溶媒分子能通过,而溶质分子不能通过的膜) ,从低浓度溶液向高浓度溶液转移的现象。渗透作用所形成的流体静压叫渗透压。osmosis一词来源于希腊文osmos,意指一种推动力。
1748年,A.诺莱对渗透现象进行了研究,并首次作了实验记录,发现用膀胱膜把水和酒精隔开后,水可以通过膀胱膜进入酒精,而酒精则不能入水。1877年,W.F.P.普菲费尔对渗透作用在生物界中的重大意义,进行了详细的研究。1886年,J.H.范特霍夫研究了渗透压与溶液中溶质的数量、溶液的温度、蒸气压、冰点和沸点等的关系,并首先提出了生物半透膜的概念。
渗透与生物
渗透与生物界的关系非常密切,半透膜两侧溶液的渗透压不同可以直接影响动、植物对水分的吸收、分布和排出。如果A、B两种溶液的渗透压相同,则为等渗溶液;A溶液的渗透压大于B溶液时,则A与B相比,为高渗溶液,B为低渗溶液。半透膜两侧溶液的渗透压不等时,水便通过渗透作用由低渗侧向高渗侧转移。转移的速度决定于渗透压差的大小和膜对水的通透性。例如,将海胆卵放在海水中,因其与海水等渗,水分子可以相互交流,海胆卵的体积不变。但将海胆卵放在人工高渗海水中时,则海胆卵变小;反之,将其放在稀释的海水中时,体积则增大,直至二者的渗透压相等为止。如果海水的渗透压过低,海胆卵甚至因进水过多而破裂。用哺乳动物的血细胞也可以观察到类似现象。所以血浆渗透压保持相对恒定。对维持血细胞的正常生命活动具有重要意义。渗透作用对于维持植物细胞的正常功能,也具有重要意义。植物细胞形成液泡后,对水分的吸收主要靠渗透作用。
水生动物赖以生存的栖所叫做水生环境。水生环境有一定的盐度,海水的盐度比淡水高得多,即使都是海水,盐度的差别也很大,因而它们的渗透压也必然不同。所以,一种水生环境对某些动物的生存是适宜的,而对另一些动物就不适宜。例如,淡水域适合淡水动物的生存,海水动物进入淡水域后,可由于渗透作用摄取过多的水分,以致细胞发生肿胀而死亡。但有些以海河口为栖所的动物,在进化过程中,产生了耐受盐度变化的能力。例如中华毛蟹既能在淡水也能在海水中生活,它在海水中时,体内的渗透压与海水相同,进入淡水后,便通过鳃部从盐度较低的淡水中摄取盐分,防止体内的渗透压过于低下。在水生动物中,如海生鱼和海生哺乳动物的渗透压不因水域盐度变化而发生很大波动,这些动物叫做恒渗动物。多数的海生无脊椎动物,其渗透压随水域盐度变化而发生波动,这类不具备渗透调节能力的动物叫变渗动物。
渗透调节
各类动物的调节方式和结构是不同的。但总的原则是,通过排水或保水与排盐或保盐以维持体内水分和盐分的含量正常,从而达到渗透压的相对恒定。渗透调节的主要结构有以下4种。
收缩泡原生动物如草履虫、变形虫等的渗透调节结构。这些单细胞动物体内的渗透压比外界水域的高,水分可经过其外膜进入体内。草履虫的收缩泡,有许多放散状小管与其相通。收缩泡舒张时,体积增大,呈球形,泡内充满低渗溶液;收缩时,泡膜的张力增加,体积减小,水分经体表排出,以维持其体内较高的渗透压。收缩泡几秒或几分钟收缩一次,进入体内的液体不断地被排出,使体内的渗透压维持相对恒定。
鳃是鱼类与水域进行物质交换的主要结构。鳃膜的面积大,血管壁薄,通透性大,便于进行物质交换,海生硬骨鱼类的渗透压比海水低,体内水分通过鳃,?钢梁K小K鹗У乃挚客倘氲暮K钩ィΡ诎淹倘氲乃趾脱我黄鹞杖胙汉螅嘤嗟难畏志康呐叛蜗赴胖撂逋猓衷虮槐A簦庋迥诘纳秆贡愕靡晕窒喽院愣ā0迦憷嗟闹背ο僖灿猩鐾馀叛巫饔谩?
盐腺又称眶上腺或鼻盐腺是海生爬行动物和鸟的排盐器官,它能分泌很浓的盐液。在静息状态时,盐腺不分泌,当血液的渗透压升高到某一临界值时,便立即分泌。盐分随分泌液排出后,体内的渗透压又降低盐腺便停止分泌,如此反复,起到调节渗透压的作用(见盐腺)。
肾是高等动物最重要的排泄器官。它在激素的控制下,对维持体内渗透压的相对恒定起重要作用。当机体脱水时,体液渗透压升高,通过一系列的调节机制,由肾脏排出的水分相应减少,体液内的水分得到恢复,其渗透压也恢复正常(见肾)。
参考文章
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