Question

渗透作用和自由扩散

为什么水分子通过细胞膜的方式有时称自由扩散，有时称渗透作用？

Answer 1

水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象，就称为渗透作用(osmosis)。

自由扩散是物质通过质膜进出细胞的方式之一。物质从高浓度一侧通过质膜向低浓度一侧的扩散，不需要载体也不消耗能量。物质的自由扩散速度，与物质的脂溶性程度、膜两侧溶质浓度差、溶质分子大小和电荷性质等有关。由于脂类双分子层构成质膜的基本骨架，脂溶性物质能够溶于膜脂内，因此能优先通过细胞膜进出细胞。大量实验表明，许多物质通过质膜的扩散速度都与其脂溶性程度成正比。水几乎不溶于脂，水分子可以经过质膜上的小孔自由进出细胞。但是，水和脂溶性物质分子的移动方向和速度，决定于浓度梯度。物质的扩散取决于浓度梯度，溶质浓度差愈大，扩散速度愈快。此外，某些溶于水的无机离子也能通过自由扩散进出细胞，它们不但受浓度梯度的影响，还受电荷性质的制约。细胞内有一些浓度高又不能扩散出细胞的阴离子，因此，带正电荷的离子较易进入细胞，带负电荷的离子则较难进入细胞。