1. 反滲透膜孔徑是0.1納米,水分子直徑是0.4納米,水分子怎麼透過半透膜的
水分子、氣體都可以通過自由擴散穿過細胞膜(半透膜)不需要經過孔徑
2. 水通過半透膜是自由擴散還是滲透
要看細胞內外濃度差
自由擴散
自由擴散是指被選擇吸收的物質從高濃度的一邊通過細胞膜到達低濃度的一邊的物質出入細胞方式。不需要載體,不需要消耗能量。自由擴散是一種簡單的運輸方式。這種方式與主動運輸相比,叫做被動運輸。
滲透作用
滲透作用(osmosis)兩種不同濃度的溶液隔以半透膜(允許溶劑分子通過,不允許溶質分子通過的膜),水分子或其它溶劑分子從低濃度的溶液通過半透膜進入高濃度溶液中的現象。或水分子從水勢高的一方通過半透膜向水勢低的一方移動的現象。植物細胞的液泡充滿水溶液,將液泡膜及質膜視為半透膜,則細胞與細胞之間,或細胞浸於溶液或水中,都會發生滲透作用。實際上,生物膜並非理想半透膜,它是選擇透性膜,既允許水分子通過也允許某些溶質通過,但通常使溶劑分子比溶質分子通過要多得多,因此可以發生滲透作用。植物細胞由於細胞壁的存在,可以產生壓力而逐漸使細胞內外水勢相等,細胞停止滲透吸水。所以植物細胞放在水中一般不會破裂。動物細胞如紅細胞放入水中即會破裂。
滲透現象發生的條件:半透膜、細胞內外濃度差
3. 什麼是滲透作用
滲透作用(Osmosis)指兩種不同濃度的溶液隔以半透膜(允許溶劑分子通過,不允許溶質分子通過的專膜),水分子或其屬它溶劑分子從低濃度的溶液通過半透膜進入高濃度溶液中的現象。或水分子從水勢高的一方通過半透膜向水勢低的一方移動的現象。
滲透作用實例:
植物細胞的液泡充滿的水溶液叫細胞液,我們可以將液泡膜、細胞質及細胞膜稱為原生質層,這相當於半透膜。細胞與細胞之間,或細胞浸於溶液或水中,只要原生質層兩側溶液有濃度差,都會發生滲透作用。
實際上,生物膜並非理想半透膜,它是選擇透性膜,既允許水分子通過也允許某些溶質通過,但通常使溶劑分子比溶質分子通過要多得多,因此可以發生滲透作用。
(3)水分子通過的半透膜擴展閱讀
滲透壓
π=cRT,其中c為溶液中溶質的濃度,R是氣體常數,T為熱力學溫度。由公式可以看出,滲透壓只與單位體積中溶質的分子或離子個數有關,而與其大小無關,比如0.3mol/L的葡萄糖溶液與0.3mol/L蔗糖溶液的滲透壓是相同的;
而0.3mol/L的氯化鈉溶液的滲透壓約是0.3mol/L的葡萄糖溶液的滲透壓的兩倍。濃度高的溶液滲透壓大,濃度低的溶液滲透壓小,水分子由滲透壓低的地方往滲透壓高的方向移動。
4. 半透膜滲透原理
半透膜滲透原理是水分子從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動的現象。
細胞與細胞之間,或細胞浸於溶液或水中,只要原生質層兩側溶液有濃度差,都會發生滲透作用。滲透現象發生的條件有兩個,包括有半透膜,半透膜兩側有物質的量濃度差。
生物膜並非理想半透膜,它是選擇透性膜,既允許水分子通過也允許某些溶質通過,但通常使溶劑分子比溶質分子通過要多得多,因此可以發生滲透作用。
半透膜技術,是指利用一種特殊的半透膜將溶液隔開,使一側溶液中的某種溶質透過膜或者溶劑滲透出來,從而達到溶質分離的技術。
5. 水分子進出半透膜與進出細胞膜原理不同嗎
一定是不同的
透膜是一種只讓某些分子和離子擴散進出的薄膜,一般來說,半透膜只允許離子和小分子物質通過,而生物大分子物質不能自由通過半透膜,原因是半透膜的孔隙的大小比離子和小分子大,但比生物大分子例如蛋白質、澱粉等小,如羊皮紙、玻璃紙等都屬於半透膜。
半透膜透過物質具有選擇性的薄膜。一般只允透過溶劑或溶劑和小分子溶質而不允許過大分子溶質。如玻璃紙只允許水透過蔗糖溶液中,而蔗糖分子不能透過;動物的膀胱允許水透過,而不允許酒精分子過;灼熱的鈀或鉑允許氫透過,而氬分子不能透過。半透膜可用多種高分子材料製成,用以分離不同分子量的物質,定滲透壓和氣體分壓等。半透膜主要應於膜分離技術中的反滲透和超濾。應用反滲透過程時稱為反滲透膜,它是具有水性基團的薄膜,膜不僅具有篩濾作還有對水分子的優先吸附作用。常於反滲透的膜有醋酸纖維素膜、芳香聚胺膜、聚苯並咪唑膜等。半透膜可以制板狀、管狀和中空纖維狀,也應用於擴滲析。膜的表皮層微孔孔徑為0.6~0.9nm,臨界孔徑為1.3nm。孔徑較大的半透膜應用於超過濾,稱為超過濾膜,它在0.07~0.7MPa(0.7~7kgf/cm2)壓力下工作,用於分離直徑10nm以內的分子和微粒,其透過性能屬篩分原理。在污水處理中用到的膜過程有電滲析、反滲透和超濾,其所用的均為半透膜。半透膜應用在工業廢水治理,有的已有生產規模,有的還在實驗室研究階段。
細胞膜主要是由磷脂構成的富有彈性的半透性膜,膜厚7~8nm,對於動物細胞來說,其膜外側與外界環境相接觸。其主要功能是選擇性地交換物質,吸收營養物質,排出代謝廢物,分泌與運輸蛋白質。
細胞膜是防止細胞外物質自由進入細胞的屏障,它保證了細胞內環境的相對穩定,使各種生化反應能夠有序運行。但是細胞必須與周圍環境發生信息、物質與能量的交換,才能完成特定的生理功能,因此細胞必須具備一套物質轉運體系,用來獲得所需物質和排出代謝廢物。據估計細胞膜上與物質轉運有關的蛋白占核基因編碼蛋白的15~30%,細胞用在物質轉運方面的能量達細胞總消耗能量的三分之二。
原始生命向細胞進化所獲得的重要形態特徵之一,是生命物質外面出現了一層膜性結構,即「細胞膜」。細胞膜位於細胞表面,厚度通常為7~8nm,由脂類和蛋白質組成。它最重要的特性是半透性,或稱選擇透過性,對進出入細胞的物質有很強的選擇透過性。細胞膜和細胞內膜系統統稱為生物膜(biomembrane),具有相同的基本結構特徵。
6. 水分子通過半透膜的速率與什麼有關
與原生質層內外溶液濃度差有關,若濃度差越大,則吸水(細胞中溶液濃度較高)或失水(環境中溶液濃度較高)速率越快,反之則慢。
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