細胞 - セッション 2

細胞壁。葉緑体。樹液胞。消化、排泄、輸送における水の役割。拡散。拡散速度に影響を与える要因。浸透。高張液。原形質分離。低張液。

植物がどのようにしてその形を維持できるかご存知ですか?。植物は細胞壁の存在により、極限の条件下でもその形状を維持することができます。細胞壁は、植物細胞内の細胞膜を囲む硬い保護層です。植物細胞壁の主成分はセルロースです。セルロースは糖の一種です。植物の細胞壁に強度を与えます。

葉緑体は植物細胞の中に見られる緑色の細胞小器官です。これらにはクロロフィルと呼ばれる色素が含まれています。クロロフィルは植物に緑色を与えます。葉緑体は植物にとって食料工場のようなものです。ブドウ糖を生成するために、太陽光、水、二酸化炭素を使用します。グルコースは植物の栄養です。このプロセスは光合成と呼ばれます。

樹液液胞は植物細胞内の小さな貯蔵袋のようなものです。細胞液と呼ばれる水っぽい液体が入っています。細胞液には水分、栄養素、老廃物などの重要なものが含まれています。樹液液胞は植物細胞が安定して直立した状態を保つのに役立ちます。また、有害な老廃物が細胞の重要な部分から遠ざかるのを防ぎます。

水は生物にとって非常に重要です。私たちが食べ物を食べるとき、口の中の水が唾液と混ざり合って食べ物の分解を助けます。また、胃や腸が食物から栄養素を吸収するのにも役立ちます。水は私たちの体から老廃物を排出するのに役立ちます。私たちの腎臓は水を使って尿を作ります。尿は老廃物を体外に排出します。汗をかくと、水分が体温を下げ、老廃物を排出してくれます。

水は私たちの体内の輸送システムのようなものです。さまざまな物質が水の助けを借りて細胞内外へ出入りします。植物では、水がミネラルや栄養素を根から葉へと運びます。水は万能溶媒です。溶媒とは、他の物質を溶かすことができる物質です。水にはほとんどの物質を溶かす力があります。

拡散とは、分子が濃度の高い領域から低い領域に移動するプロセスです。この動きは自然に起こります。指定された空間全体で濃度が均等になるまで継続されます。拡散の一例としては、細胞膜を横切る分子の移動が挙げられます。分子は細胞膜を通って濃度の高い領域から低い領域に移動します。

濃度勾配は拡散速度に影響します。濃度勾配とは、2 つの領域間の物質の濃度の差を指します。これらの領域間の濃度差が急峻であればあるほど、拡散速度は速くなります。大きな差がある場合、分子は濃度を等しくしようとしてより速く動きます。

拡散においては温度が重要な役割を果たします。温度が高くなると、分子のエネルギーが増加します。これらの高エネルギー分子は高速で動きます。他の分子とより頻繁に衝突します。その結果、拡散がより速く起こります。分子は低温ではエネルギーが低くなります。彼らはゆっくりと動きます。その結果、拡散速度も低下します。

表面積が大きいほど拡散が速くなります。利用可能な表面積が広くなると、分子が周囲の媒体と相互作用する場所が増えます。これにより、拡散プロセスが加速されます。角砂糖が 2 個あると想像してください。角砂糖1個はそのままです。その他の角砂糖は粉砕して粉末にします。どの砂糖が水に早く溶けますか？。粉砂糖は早く溶けます。これは粉砂糖の表面積が大きいためです。粉砂糖の粒子が小さいため、大きな角砂糖に比べて接触点が多くなります。

溶質は溶媒に溶解する物質です。溶媒は溶質を溶かす物質です。たとえば、砂糖を水に溶かしたとします。砂糖は水に溶けるので溶質です。水は砂糖を溶かすので溶媒です。

浸透とは、水分子が溶質濃度の低い領域から高い領域に移動するプロセスです。この水分子の移動は選択透過膜を介して起こります。選択透過膜は、水などの特定の物質を通過させます。塩分や糖分などの他の物質の通過をブロックします。

水分子は浸透によって細胞内外へ移動します。細胞膜は半透膜として機能します。水分子は、溶質濃度の低い領域から高い領域へと移動します。細胞外に比べて細胞内の溶質濃度が高いとします。この場合、水分子が細胞内に移動します。

高濃度の溶質を含む溶液を高張溶液と呼びます。細胞を高張液に入れると、水は細胞から移動します。これは、高張液と比較して細胞内の溶質の濃度が低いためです。その結果、細胞は縮小します。

細胞壁は植物細胞に見られる硬い構造であることがわかっています。植物細胞を高張液に入れると、水分も失われます。細胞が水分を失うと、細胞膜は収縮し、細胞壁から離れます。これを原形質分離と呼びます。原形質分離を起こす細胞は原形質分離細胞と呼ばれます。

非常に低濃度の溶質を含む溶液を低張液と呼びます。細胞を低張液に入れると、膨張します。水は低張液から細胞内に移動します。これは、低張液と比較して細胞内の溶質濃度が高いためです。膨張した細胞は水で満たされた風船に似ています。膨張した細胞は破裂する可能性があります。

物質の状態

細胞 - セッション 2

細胞壁。 葉緑体。 樹液胞。 消化、排泄、輸送における水の役割。 拡散。 拡散速度に影響を与える要因。 浸透。 高張液。 原形質分離。 低張液。

細胞壁。葉緑体。樹液胞。消化、排泄、輸送における水の役割。拡散。拡散速度に影響を与える要因。浸透。高張液。原形質分離。低張液。