在這個視頻中，我們將討論細胞運輸和溶液相關內容。
細胞外溶液的濃度梯度會影響物質通過細胞膜的運輸過程。
在這個過程中會發生什么情況呢？嗯，無論是在實驗室里還是在生物體內，細胞都可能被具有不同粒子濃度的溶液所包圍。
所以我們需要了解細胞會如何做出反應。
相較于細胞內的溶液，細胞外的溶液可能是高滲的、等滲的或者低滲的。
我們將用這個裝有溶解了鹽的水的燒杯以及浸泡在其中的一個較大的細胞來描述高滲溶液。
為了展示水進出細胞的情況，我們會用簡單的數字來說明相關概念。
要記住，細胞質大部分也是水。
在這個例子中，假設細胞內的細胞質是一種含有 10% 鹽分的溶液，這意味著其余 90% 是水。
要記住細胞內各種物質的百分比加起來必須等于 100%。
燒杯中溶質和溶劑的百分比加起來也必須等于 100%。
然而，燒杯中的溶液與細胞內溶液的濃度是不同的。
它含有 20% 的鹽和 80% 的水。
所以你可以看到細胞內水的濃度比細胞外高，是 90% 相比于 80%。
當一種溶液中水的濃度低于細胞內水的濃度，且溶質的濃度高于細胞內溶質濃度時，我們就稱這種溶液為高滲溶液。
結果，水分子會通過滲透作用從細胞內擴散出去，導致細胞稍微皺縮。
記住，滲透作用就是水的擴散。
如果溶液的水濃度明顯更低，細胞可能會皺縮到塌陷的程度。
對于處于高滲溶液中的紅細胞來說，因滲透失水而導致的皺縮被稱為皺縮現象。
讓我們來看一個植物細胞處于高滲溶液中的例子。
通常情況下，膨壓（也就是植物細胞中央液泡中的水壓）有助于支撐細胞壁以及維持植物的整體形態。
當水通過滲透作用離開植物細胞時，細胞膜及其內容物會從堅硬的細胞壁處收縮，膨壓就會降低。
這被稱為質壁分離。
質壁分離會導致植物枯萎。
讓我們來看另一個容器，這次細胞漂浮在等滲溶液中。
有時候，細胞外溶液的濃度梯度與細胞內溶液的濃度梯度大致相同。
再次強調，在這個例子中，細胞內的溶液是含 10% 鹽的 90% 的水，而這次，周圍的溶液也是溶解了 10% 鹽的 90% 的水。
當一種溶液中水和溶質的濃度與細胞內的濃度相同時，我們稱其為等滲溶液。
但這并不意味著沒有物質移動。
在等滲溶液中，水分子進入細胞的速率與離開細胞的速率相等。
進入細胞的水分子數量與離開細胞的水分子數量相等。
這就是為什么你會看到箭頭指向兩個不同方向的原因。
在等滲溶液中，細胞既不收縮也不膨脹。
它的大小保持完全不變。
第三種可能性是細胞外的溶液中水的濃度比細胞內溶液的水濃度高。
在這個例子中，細胞內的溶液含有 20% 的鹽。
這意味著剩余的是 80% 的水，但是細胞被放置在一個只含有 10% 鹽溶液的燒杯中。
通過計算，我們可以看出細胞周圍的溶液是 90% 的水，這意味著細胞外水的濃度比細胞內高。
當一種溶液中水的濃度高于細胞內水的濃度，且溶質的濃度低于細胞內溶質濃度時，我們就稱這種溶液為低滲溶液。
所以通過滲透作用，水分子會被動地進入細胞，直到達到平衡狀態。
低滲溶液會使細胞因吸水而膨脹。
如果細胞外的水濃度足夠高，細胞可能會膨脹到破裂的程度。
這被稱為細胞溶解。
紅細胞中的細胞溶解被稱為溶血。
細胞溶解不會發生在植物細胞中，因為堅硬的細胞壁會阻止細胞破裂。
這里有個小竅門來記住低滲溶液會使細胞膨脹而不是皺縮。
當你想到 “hypo（低滲）” 時，就聯想一下體型龐大、腫脹的河馬（hippopotamus，簡稱 hippo）。
所以回顧一下，相對于細胞而言，溶液可能是高滲的、等滲的或者低滲的。
在等滲溶液中，細胞內外的水濃度大致保持相同。
水濃度保持相同是因為溶質的濃度是一樣的。
因此，水進出細胞的量是相等的，所以細胞的大小保持不變。
這里講的是低滲溶液。
要記住，這意味著細胞外的溶質濃度比細胞內的低。
這會導致水分子擴散進入細胞。記住，當涉及水的擴散發生時，我們稱之為滲透作用。
這會使細胞膨脹。
如果濃度差足夠大，可能會發生細胞溶解現象。
最后，在高滲溶液中，細胞外的溶質濃度比細胞內的高。
所以通過滲透作用，水分子會從細胞中擴散出去。
這會使細胞皺縮，如果有足夠多的水離開細胞，細胞甚至可能內陷或塌陷。
在植物中，這種細胞塌陷被稱為質壁分離。
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