生物 浸透圧

質問

模試でわからない問題があったので解説を
お願いしたいです！！

・次は浸透圧の問題なのですが、
写真の細胞のほうである植物の葉の裏面表皮を5%,10%,20%のスクロース溶液に
いれたのち細胞を顕微鏡で観察してスケッチしたものなんですが、そこで
細胞内外の浸透圧をP1～P6とするとその大小関係を等号や不等号を用いて示せ
という問題だったのですが、答えはP5=P6>P1=P2>P4>P3となります。
これはどう考えたらそうなるのでしょうか。

回答No.1

ennalyt · ベストアンサー

こういう風に頭のなかで整理してます？

これからは分からない所が出てきたら、
チャート式生物とかで該当ページを開くといいですよ。
http://www.amazon.co.jp/dp/4410118854/

この本だとPage63にあります。

回答No.3

suiran2

植物細胞の浸透圧については大変難しい分野ですね。色々な濃度の溶液に植物細胞を入れ，細胞体積が変化しなくなった場合に働く圧力の関係は以下のようになります。細胞体積が変化しないのですから細胞の吸水力は０です。
細胞の吸水力＝細胞内液の浸透圧－膨圧－外液の浸透圧=０…(1)式

問題ですが，(ア)限界原形質分離状態で(ウ)は原形質分離状態と考えますと，両方共細胞がふくらんでいませんから膨圧=０です。膨圧=０の場合の各圧力の関係式は，(1)式から，細胞内液の浸透圧=外液の浸透圧　になります。ですからそれぞれの溶液の浸透圧の関係は，P1=P2，P5=P6　です。

次に，(イ)吸水緊張状態では，膨圧が働きますから(1)式がそのまま適応されます。細胞内液の浸透圧－膨圧=外液の浸透圧　になります。つまり，P4>P3　ですね。

次に，浸透圧は溶液の濃度に比例します。下記の式は教わりましたか？
浸透圧　π＝ＣＲＴ…(2)式
Ｃ＝容量モル濃度，Ｒ＝0.082（気体定数），Ｔ＝絶対温度
または，細胞内液の浸透圧は細胞体積に反比例すると教わっているのでしようか？下記の式です。
πV=一定…(3)式
V=細胞体積

ここで(2)式や(3)式から　P5=P6>P1=P2>P4>P3　であることが分かります。

回答No.2

noname#207589

此れは「原形質分離」の問題ですね、

原形質分離と来れば→【浸透圧】、[膨圧]、[給水力=圧力＝気圧]の3点セットで考えなければ不可(いけ)ません。

細胞膜、細胞壁、細胞質の性質・概念が好く理解出来て居ないと混乱します。
通常の状態では、細胞質は細胞壁の内部に充満して居る丈けでなく、其れを内部から押して圧力を掛けて居ます。植物は光合成等、常に水を必要として居ますから、細胞質は外界よりも浸透圧が高い状態を保って居り、水は中に入って来ようとします。しかし細胞壁は変形し難(にく)いから、其れを押し返すので、此の力は膨圧として細胞壁を内部から支える力として働いて居ます。詰まり外界と細胞質の浸透圧の差が水の入ろうとする力で、膨圧は其れを押し返す力として働き、両者の差が実際の吸水力と成ります。

私の添付図を好(よ)～く読み込んで下さい、教科書に出て居なかった ?
植物細胞では、細胞膜の外側に細胞壁が在ります(動物には細胞壁は無い)。細胞壁は全透性だから、水や水に溶けて居る物質が自由に出入りします。細胞膜は半透性で溶媒は通過出来ますが、溶質は通過出来ません。細胞を低張液に入れると、浸透圧の差で水は細胞内に入り、細胞は膨れる。其の結果、細胞内から細胞を押し広げようとする庄力(=膨圧)が生じ、此の膨圧が細胞の浸透圧と等しくなった時、細胞が水を吸うカ(=吸水力)はゼロと成り、細胞は此れ以上大きく成れないのです。

従って、PI=P2、P3=P4、P5=P6
そして、浸透圧の大きい順に、P5(=P6) > P1(=P2) > P3(=P4)

此の問題は、とどの詰まり、「生物」と成って居ますが、物理、化学、数学の知識も一緒に試されて居る良問なんです。
序(つい)でに、此の際、【原形質復帰】に就(つ)いても調べて措(お)きましょう。

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