低張液と高張液の重要な違いは、低張液は細胞より溶質濃度が低く、高張液は細胞より溶質濃度が高いことである。

浸透とは、水分子が半透膜を通して、高い水ポテンシャルから低い水ポテンシャルに移動することである。しかし、この半透膜は溶媒粒子（水分子）だけを透過させ、溶質粒子は膜を透過させない。テンションは浸透圧勾配を表す指標で、3つの状態があります。高浸透圧、等浸透圧、低浸透圧である。この3つのうち、溶質濃度が低い溶液を低張性溶液、溶質濃度が高い溶液を高張性溶液という。このとき、2つの溶液間の溶媒濃度勾配が原動力となる。不均等な浸透圧のため、低張性溶媒から高張性溶媒への溶媒の正味の移動がある。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 低血圧とは 3. 高浸透圧とは 4. 低血圧と高浸透圧の類似点 5. 横並びの比較 - 低血圧と高浸透圧の表形式 6. まとめ

ハイポトニックは何ですか？

低張性溶液とは、細胞内の溶質濃度より低い溶液のことである。その結果、他の溶液に比べて浸透圧が非常に低くなっています。低張力溶液に細胞を浸すと、浸透圧ポテンシャルにより水分子が溶液から細胞内へ移動する。

図01：ハイポトニック溶液

水分子が常に細胞内に拡散しているため、細胞は膨張する。さらに、細胞の溶解（破裂）につながることもある。しかし、植物細胞は硬い細胞壁を持っているため、破裂することはない。

ハイパトニックは何ですか？

高張液は、細胞内よりも溶質の濃度が高い。細胞を高張力溶液に浸すと、細胞から水分子が溶液中に出てくる。細胞から水が外側に流れ出すと、細胞はねじれ、しわが寄る。そのため、この効果は細胞の「しわ寄せ」と呼ばれている。

図02：高張力液

植物細胞では、柔軟な膜が硬い細胞壁から離脱するものの、しわが寄ってある部分では細胞壁に付着したままとなり、「塊壁分離」と呼ばれる状態になる。

ハイポトニックと高張力の共通点

• 細胞外液の種類を浸透圧で表すと低張性、高張性の2種類があります。
• どちらの溶液にも溶媒分子と溶質分子が存在します。
• どちらの溶液でも、溶媒分子が正味で移動しています。

ハイポトニックと高張力の違い

低張性溶液とは溶質の濃度が低い溶液で、高張性溶液とは溶質の濃度が高い溶液である。これが、ハイポトニックとハイパーストニックの重要な違いなんですね。また、低張性溶液は水ポテンシャルが高く、高張性溶液は水ポテンシャルが低い。したがって、これも低張液と高張液の大きな違いである。

また、低張液と高張液のもう一つの違いは、水分子は低張液から細胞に移動し、水分子は細胞から高張液に移動することである。また、高張力溶液では細胞が収縮し、低張力溶液では細胞が膨張する。したがって、これは低浸透圧液と高浸透圧液の重要な違いである。

低張液と高浸透圧液の違いについては、以下のインフォグラフィックで詳しく説明しています。

概要 - ハイポトニック vs. 高張力

浸透圧の違いにより、低張性溶液と高張性溶液の2種類があります。低張液の溶質濃度は、細胞内よりも低くなっています。その結果、水分子は低張力溶液から細胞内へ移動する。細胞に水が入ると、細胞は膨張する。一方、高張力溶液は細胞よりも溶質濃度が高い。その結果、水分子は細胞から溶液中に移動する。その結果、細胞は収縮する傾向にある。そこで、今回は低張性と高張性の違いについてまとめてみました。

引用

1 "貫通と張力」カーンアカデミー（Khan Academy）、こちらからご覧いただけます。