生物学，解答生命中的重大问题/渗透作用
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如果你把一颗染料药丸放入一杯水中，它会先集中在一个地方，但随着水分子通过布朗运动四处移动，它们会撞击染料分子，直到染料扩散到整个杯子中，使水均匀地着色。物质的这种性质被称为扩散。
细胞膜等膜是半透膜。大分子不容易通过膜，但水可以。渗透作用是指水通过膜从水浓度高的地方流向水浓度低的地方。水的浓度受溶解在其中的物质的影响。溶解在水中的物质被称为溶质。大多数溶质（盐和糖）太大而无法通过膜，但水可以。水将从溶质分子浓度较低的一侧（低渗溶液）扩散到溶质浓度较高的一侧（高渗溶液），直到两侧的水与溶质的比例相同（等渗溶液）。
渗透作用是所有细胞都必须学会应对的问题。不同的细胞使用不同的策略来避免因渗透压而受损。在低渗溶液中的动物细胞有发生溶解（破裂）的危险，因为水会流入细胞，使细胞膨胀和扩张。在高渗溶液中的细胞会萎缩并失去水分（质壁分离）。
植物细胞具有细胞壁，可以防止它们在低渗溶液中发生溶解。细胞会膨胀，直到碰到细胞壁，然后不再长大。这就是为什么我们可以将花放在一杯水中，而不必担心细胞会破裂。
然而，植物细胞也会发生质壁分离。如果你将植物放入盐水中，细胞会萎缩，因为水会从现在成为低渗溶液的细胞中流出。植物细胞不是为在这种条件下工作而设计的，因此大多数植物如果尝试在盐水中生长，它们就会死亡。
生命功能需要水，渗透作用是一种会影响所有生物的物理性质。生物进化出了不同的方法来解决这个问题。生活在纯水中生物需要通过渗透作用来防止溶解。它们中的许多生物通过在细胞膜周围有一个细胞壁来防止溶解。这包括细菌、古细菌、植物和大多数藻类。一些原生生物，如草履虫，具有专门的结构来将水泵出细胞。多细胞生物，如人类，通过调节细胞中的水分含量来防止渗透休克。人类的皮肤阻挡水进入，除非通过特定的入口（主要是嘴巴）。这使得身体能够控制盐含量，使大多数细胞漂浮在等渗溶液中。血液和细胞外液的溶质浓度受到严格的调节。这就是为什么不要做违反水分平衡的事情很重要，例如在你的隐形眼镜中使用纯水，或者将水注入某人的血液中。
这也是为什么动物组织培养细胞在与溶质含量相同的培养基中生长。