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如何区分渗透作用与自由扩散  

2014-01-20 12:14:06|  分类: 分子与细胞 |  标签: |举报 |字号 订阅

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我在教授新课标必修一模块《细胞的物质输入与输出》一节时,由于教材上先介绍了渗透作用的原理,后讲了自由扩散方式,于是,学生对这两个概念产生了困惑:水的运输方式究竟是渗透作用还是自由扩散?水的运输方向究竟是从低浓度到高浓度还是从高浓度到低浓度?就这个问题,笔者做一详细分析,以达解惑之目的。

首先,我们应准确理解这两个概念渗透作用是指水分子(或其它溶剂分子)透过半透膜的扩散,而自由扩散是指物质通过简单的扩散作用进出细胞的运输方式。因此,从概念出发,我们可以看出,二者不仅运输的对象不同,而且通过的结构也不同,渗透作用是特指水分子(或其它溶剂分子)的扩散,而自由扩散可以是溶质也可以是溶剂分子;渗透作用要求物质通过的是半透膜,而自由扩散则要求物质通过生物膜(细胞膜),否则就不能称之为自由扩散!

其次,我们应准确理解浓度的真实含义:渗透作用中的浓度是指溶液在所含溶质的相对含量,而自由扩散中的浓度是指所运输的物质的相对含量,所以二者有本质的区别!

第三,从半透膜与细胞膜(生物膜)的特性看:渗透作用中的半透膜只允许溶剂分子通过,而不允许溶质分子通过;而自由扩散中的细胞膜(生物膜)则能够允许所运输的物质自由通过,既包括溶剂分子,也包括溶质分子,且具有选择透过性!

第四,动物细胞和成熟植物细胞对水分的运输既属于渗透作用,又属于自由扩散,区别只在于渗透作用是建立在水分子通过细胞膜进行了双向的自由扩散,所以说细胞的渗透作用是一种特殊方式的自由扩散。

第五,从运输方向上看,二者并不矛盾:因为低浓度溶液中水分子的相对含量高,而高浓度溶液中,水分子的相对含量低,因此,水分子的流动方向自然是顺相对含量梯度的,这一点与自由扩散中水分子的运输方向是一致的。

综上所述,一般的说法是:成熟植物细胞是通过渗透作用吸水的,动物细胞是通过自由扩散方式来吸水的,二者并没有本质的区别。

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