渗透与自由扩散

                                                                                                                          渗透与自由扩散
       渗透作用是宏观的，发生的条件是半透膜和细胞内外的浓度差。

       而自由扩散属于物质的跨膜运输，是物质通过细胞膜出入的方式，应该是微观的自由扩散是物质通过质膜进出细胞的方式之一。物质从高浓度一侧通过质膜向低浓度一侧的扩散，不需要载体也不消耗能量。物质的自由扩散速度，与物质的脂溶性程度、膜两侧溶质浓度差、溶质分子大小和电荷性质等有关。由于脂类双分子层构成质膜的基本骨架，脂溶性物质能够溶于膜脂内，因此能优先通过细胞膜进出细胞。大量实验表明，许多物质通过质膜的扩散速度都与其脂溶性程度成正比。水几乎不溶于脂，水分子可以经过质膜上的小孔自由进出细胞。但是，水和脂溶性物质分子的移动方向和速度，决定于浓度梯度。物质的扩散取决于浓度梯度，溶质浓度差愈大，扩散速度愈快。此外，某些溶于水的无机离子也能通过自由扩散进出细胞，它们不但受浓度梯度的影响，还受电荷性质的制约。细胞内有一些浓度高又不能扩散出细胞的阴离子，因此，带正电荷的离子较易进入细胞，带负电荷的离子则较难进入细胞。
       渗透吸水是植物细胞吸水的一种方式。具有液泡的细胞主要靠渗透作用吸水。渗透作用是溶剂分子通过半透膜的扩散作用。在长颈漏斗口上紧扎着一块半透膜，漏斗内装有蔗糖溶液，将漏斗倒置于盛有纯水的烧杯中，开始漏斗内外液面相等。由于纯水的水势高，蔗糖液的水势低，所以烧杯中的水就会通过半透膜向漏斗内移动，漏斗内液面上升。溶液上升到一定高度后就不再上升。这一现象就是渗透作用。因此渗透作用是水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。渗透作用的发生需要有两个条件：一是半透膜，一是半透膜两边有水势差（或渗透压）。成熟的细胞含有大液泡，液泡中有一定浓度的细胞液，液泡外是原生质层，在讨论细胞吸水时，常把它当作一半透膜。这样一个细胞放在水或溶液中时，如果原生质层两边有水势差，就具备了进行渗透作用的条件。当外界溶液水势高于细胞液的水势时，细胞就通过渗透作用吸水。一般情况下，土壤溶液的水势是比较高的，因此根系可从土壤中吸水。但当外界溶液水势低于细胞液的水势时（如一次施用过量的化肥），细胞不仅不能从外界吸水，反会使细胞中的水分外流，从而造成对植物不利的影响。由于一株植物的全身细胞大都是成熟细胞，所以植物吸水，以渗透吸水为主。
       白色体是指囊状结构内，不含色素的物质，有色体是有含色素囊状结构，什么色素的就是什么色体。液泡中有色素，所以不算白色体有色体有色体是含有色素的质体。叶绿体也是有色质体，但习惯上将叶绿体以外的有色质体叫做有色体或杂色体。有色体主要功能是积累淀粉和脂类。
       1．叶绿体叶绿体是含有叶绿素的质体，主要存在于植物体绿色部分的薄壁组织细胞中，是绿色植物进行光合作用的场所，因而是重要的质体。
       2．有色体有色体是含有色素的质体。叶绿体也是有色质体，但习惯上将叶绿体以外的有色质体叫做有色体或杂色体。
有色体内含有叶黄素和胡萝卜素，呈红色或橙黄色。它存在于花瓣和果实中，在番茄和辣椒（红色）果肉细胞中可以看到。有色体主要功能是积累淀粉和脂类。
       3．白色体不含可见色素，也叫无色体。在贮藏组织细胞内的白色体上，常积累淀粉或蛋白质，形成比它原来体积大很多倍的淀粉和糊粉粒，成了细胞里的贮藏物质。白色体在积累淀粉时，先从一处开始形成一个核心叫做脐，以后围绕核继续累积，形成围绕脐的同心轮纹。由于一天内日照有强弱、温度有高低，往往使淀粉粒出现偏心轮纹。如观察马铃薯淀粉粒，可以看到。有些细胞的白色体含有无色的原叶绿素，见光后可转变成叶绿素，白色体变绿，所以有人认为白色体也能变成叶绿体。