삼투

그만큼 삼투 반투과성 막을 통한 분자 입자의 방향 흐름입니다. 생물학에서는 세포의 수분 균형을 조절하는 데 매우 중요합니다.

삼투 란 무엇입니까?

삼투는 그리스어로 "침투"를 의미합니다. 이는 물과 같은 용매가 선택적으로 투과 가능한 막을 통해 자발적으로 통과하는 것으로 설명됩니다. 멤브레인은 용제에만 투과 할 수 있지만 용해 된 물질에는 투과 할 수 없습니다. 하나의 구성 요소 만 선택적으로 확산되면 멤브레인 양쪽에서 화학적 전위의 균형이 이루어집니다.

삼투는 종종 자연에서 발견됩니다. 특히 생물학적 막에서 생물학적 수송 과정이 일어나기 위해서는 물질의 선택적인 교환이 필요하다. 그러나 능동적이고 에너지 소모적 인 수송 과정은 또한 수동적으로 발생하는 삼투압이 세포에 파괴적인 영향을 미치지 않도록합니다.

정상적인 확산 과정에서는 반전이 불가능하지만 삼투는 가역적 인 과정입니다.

기능 및 작업

삼투에서 용액 분자 또는 순수한 용매의 분자는이 막의 양쪽에서 화학적 전위가 균형을 이룰 때까지 막을 통해 선택적으로 확산됩니다. 예를 들어, 축적 된 정수압이 추가 확산을 방지 할 때까지 다른 쪽의 농축 용액을 용매로 희석합니다.

분자는 어느 쪽에서 왔는지에 관계없이 막을 통해 이동할 수 있습니다. 그러나 가장 큰 전위차 방향으로 확산 될 확률은 항상 더 큽니다.

화학적 전위가 균형을 이루면 동일한 수의 입자가 오른쪽에서 왼쪽으로 이동하는 것처럼 왼쪽에서 오른쪽으로 이동합니다. 따라서 외부 적으로는 더 이상 아무것도 변하지 않습니다. 그러나 농축 용액의 원하는 희석의 결과로 더 많은 양의 액체가 한 손에 축적되어 고압 (삼투압)이 형성됩니다. 막이 더 이상 압력을 견딜 수 없으면 세포가 파괴 될 수 있습니다.

멤브레인을 통한 능동적 수송 과정은 특정 물질이 에너지를 사용하여 제거되도록합니다. 삼투 과정의 생생한 예는 익은 체리가 물과 섞일 때 붓는 것입니다. 물은 과일의 바깥 껍질을 통과하지만 설탕은 빠져 나갈 수 없습니다. 과일 내의 희석 과정은 파열 될 때까지 계속됩니다.

인체 내에서 삼투 성 및 활성 에너지 소비 수송 프로세스의 조합은 생체막으로 분리 된 공간에서 생화학 적 프로세스가 원활하게 실행되도록합니다. 세포는 외부 환경과 분리되어 존재할 수 있지만 지속적으로 물질을 교환합니다.

세포 기관은 또한 별도의 반응이 발생할 수있는 세포 내에 존재합니다. 생체막이 터질 정도로 삼투압이 증가하는 것을 방지하기 위해 분자는 능동적 수송 과정을 통해 배출됩니다.

포유류 세포에서 삼투압이 증가하면 단백질 NFAT5가 더 많이 생성됩니다. 고혈압 스트레스 (과도한 압력)로부터 세포를 보호하기위한 여러 가지 반대 메커니즘을 제공합니다. 이 과정에서 에너지를 사용하여 특정 물질을 세포 밖으로 내보내는 수송 단백질이 생성됩니다. 무엇보다도 포도당과 과잉 전해질과 같은 비뇨 물질은 신체의 삼투압을 조절하기 위해 신장을 통해 배설됩니다.

질병 및 질병

삼투는 또한 전해질 균형을 조절하는 데 중요한 역할을합니다. 전해질은 용해 된 염이며 나트륨, 칼륨, 마그네슘 또는 칼슘 이온과 같은 양으로 하전 된 금속 이온과 염화물, 중탄산염 또는 인산염 음이온과 같은 음으로 하전 된 음이온으로 구성됩니다.

이들은 세포 (세포 내), 세포 외부 (간질) 또는 혈류 (혈관 내) 모두에서 서로 다른 농도로 존재합니다. 농도의 차이는 세포막에 전기 전압을 생성하여 세포 수준에서 다양한 과정을 유발합니다. 농도 차이가 방해되면 전체 전해질 균형도 뒤섞입니다.

신장은 갈증 메커니즘, 호르몬 과정 또는 신장에 작용하는 펩티드와 같은 다양한 메커니즘을 통해이 전해질 균형을 조절합니다. 심한 설사, 구토, 출혈 또는 신부전으로 인해 물과 전해질 균형이 방해받을 수 있습니다. 각 전해질은 너무 높거나 너무 낮은 농도에서 발생할 수 있습니다.

물과 전해질 균형의 장애는 심각도에 따라 때때로 생명을 위협합니다. 그러한 상태의 예로는 탈수, 과수 화, 고 혈량 및 저 혈량 (혈액량 증가 또는 감소), 저 나트륨 혈증 및 고 나트륨 혈증, 저칼륨 혈증 및 고 칼륨 혈증 또는 기타 저 칼슘 혈증 및 고칼슘 혈증이 있습니다.

이러한 각 조건에는 집중 치료가 필요합니다. 일반적으로 물과 전해질 균형은 빠르게 균형을 이룹니다. 그러나 활성 수송 과정과 삼투 과정 사이의 조절 메커니즘이 신부전 또는 다른 질병으로 인해 방해를 받으면 만성 전해질 장애가 발생할 수 있습니다. 결과적으로 부종, 심혈관 질환, 뇌 부종, 혼란 상태 또는 발작이 발생합니다.

물과 전해질 균형과 신체의 생물학적 과정 사이의 관계는 매우 복잡하여 모든 형태의 전해질 장애에서 유사한 증상이 종종 관찰됩니다. 이러한 증상이 만성적 인 경우 전해질 균형 측정은 표준 검사의 일부가되어야합니다.