什么是渗透压？(osmotic pressure?)
渗透压是一种抵制自然渗透过程的体积力。它在人类生物学中最常被提及，一个活细胞含有水和某些其他元素的浓缩溶液，它通过一个半透膜与外界溶液分离。渗透的自然过程倾向于通过使溶液通过这种膜来平衡溶液中溶质材料的浓度，而渗透压是活细胞为抵抗这种力量而施加的压力量。这种压力可以保护细胞的内部成分不受稀释和有害溶液的影响，这些溶液可能穿过膜，破坏正常的细胞活动或有丝分裂。
像许多自然力一样，渗透作用是一种推动溶液走向平衡状态的力量。当被一层薄薄的膜所包围的溶液中含有较高浓度的化学物质，如盐或糖，比膜外的同一溶液中含有较高浓度的化学物质时，平衡力就会驱使整个溶液走向化学物质的均匀浓度状态。这个自然过程对于地球上的生命体中的水来说特别重要，因为水具有一定的势能，通过渗透和重力等各种力量使浓缩的溶液稀释。这种情况被称为水势，水施加这种力量的能力随着水的体积和深度的增加而增加，这是一种渗透性静水压力的形式。
水势是不同溶液的平衡力，而这种力的反面则被称为渗透压，即渗透压所具有的抵抗平衡状态的势能值。确定渗透压实际值的计算方法首先由19世纪末至20世纪初获得诺贝尔奖的荷兰化学家雅各布斯-霍夫研究出来。他的想法后来被同一时期的美国化学家哈蒙-莫尔斯完善。
由于渗透压的过程也可以考虑被半透膜隔开的气体，它遵守与理想气体法相同的物理规则。因此，渗透压方程可以表述为P = nRT/V，其中 "P "是渗透压，"n "是溶质的量或存在于溶液体积-"V "中的分子摩尔数。T "的值代表溶液的平均温度，"R "是气体常数值，即8.314焦耳/开尔文度。
尽管渗透压在细胞生物学中对动物很重要，因为它可以保护细胞不受不需要的化学溶质或外部溶液的侵入，但它在植物中的作用更为根本。通过抵消水势的力量，植物细胞利用渗透压为植物细胞壁提供一定程度的蠕动或硬度。在多个植物细胞之间结合这种力量，它使植物有能力产生直立的茎，并能抵御风和雨等气候力量的破坏。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压来抵抗重力和气候条件的影响。
- 发表于 2022-02-10 16:58
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- 分类：科学
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