2-3物質進出
細胞必須透過細胞膜由外界獲得養分,以維持生命現象,不同的物質進出細胞的方式也不一樣,有些物質可直接通過細胞膜,有些物質則必須藉由細胞膜上特殊的構造,才能進出細胞。
擴散作用
擴散作用是指物質分子在不須外力的幫助下,由高濃度的地方往低濃度的地方移動,最後物質分子均勻分布,達到平衡的現象,例如:在裝有水的燒杯中滴入一滴紅墨水,紅墨水分子會藉由擴散作用而移動,均勻分布到水中,最後整杯水變成紅色。當細胞內外濃度不同時,物質會利用擴散作用進出細胞,使細胞內外濃度達到一致。
食用色素的擴散作用
食用色素的擴散作用
濃度與分子碰撞
若將鹽溶解在水中形成鹽水,此時鹽稱為溶質,水稱為溶劑,混合而成的鹽水稱為溶液。若溶入的鹽愈多,溶液的濃度就愈高。濃度高的地方,分子互相碰撞的機會較高,使多數的分子往低濃度處移動;反之,濃度低的地方,分子互相碰撞的機會較低,則分子往高濃度處移動較少。最後所有分子均勻分布,互相碰撞的機會相同,達到平衡。
若將鹽溶解在水中形成鹽水,此時鹽稱為溶質,水稱為溶劑,混合而成的鹽水稱為溶液。若溶入的鹽愈多,溶液的濃度就愈高。濃度高的地方,分子互相碰撞的機會較高,使多數的分子往低濃度處移動;反之,濃度低的地方,分子互相碰撞的機會較低,則分子往高濃度處移動較少。最後所有分子均勻分布,互相碰撞的機會相同,達到平衡。
物質在細胞膜的進出
物質藉由擴散作用進出細胞的方式有兩種:第一種是物質可以直接通過細胞膜,如氧及二氧化碳等分子,可藉由此作用通過細胞膜;第二種則是藉由膜上特殊蛋白質的協助,可分別讓某些特定物質通過,例如:葡萄糖、胺基酸與礦物質等。
而水兩種方式皆可使用,不僅可直接以擴散作用通過細胞膜,也可以利用膜上的特殊蛋白質進出細胞。至於澱粉與蛋白質等大分子,則必須先分解成葡萄糖與胺基酸,再透過特殊蛋白質的協助,才能進出細胞。
而水兩種方式皆可使用,不僅可直接以擴散作用通過細胞膜,也可以利用膜上的特殊蛋白質進出細胞。至於澱粉與蛋白質等大分子,則必須先分解成葡萄糖與胺基酸,再透過特殊蛋白質的協助,才能進出細胞。
各物質通過細胞膜的方式
水的滲透作用
生物細胞內的液體具有一定濃度,在周圍環境液體濃度的影響之下,水分子會透過細胞膜進出細胞,而水分子藉由擴散作用通過膜的現象,稱為滲透作用。細胞藉由滲透作用,獲得或失去水分,例如:將人的紅血球置於濃食鹽水中,由於濃食鹽水的濃度比細胞的濃度高,所以紅血球滲出的水量大於滲入的水量,細胞將會萎縮;相反地,若將紅血球置於清水中,此時細胞的濃度比清水高,所以滲入紅血球的水量大於滲出,紅血球將會膨脹,最後導致細胞膜破裂,細胞死亡。
植物細胞的情況與紅血球類似,但因植物細胞具有細胞壁,可維持細胞形狀,若將植物細胞置於濃食鹽水中,細胞將會萎縮,導致細胞膜與細胞壁分離;相反地,若將植物細胞置於清水中,則細胞會略為膨脹,但不會破裂。
若將植物或動物細胞置於生理食鹽水中,因細胞內液體的濃度與生理食鹽水相同,所以進出細胞的水量相同,細胞形狀可維持不變。
植物細胞的情況與紅血球類似,但因植物細胞具有細胞壁,可維持細胞形狀,若將植物細胞置於濃食鹽水中,細胞將會萎縮,導致細胞膜與細胞壁分離;相反地,若將植物細胞置於清水中,則細胞會略為膨脹,但不會破裂。
若將植物或動物細胞置於生理食鹽水中,因細胞內液體的濃度與生理食鹽水相同,所以進出細胞的水量相同,細胞形狀可維持不變。