Question

こは

5の(5)です。詳しい解説をお願いします！

食塩水の浸透圧Eと血しょうの浸透圧F。
5.(細胞膜の物質の透過性) 右図はある動物細胞を
A~Dの各溶液に入れて、 時間とともに細胞の体積
の変化をみたものである。 溶液A~D は,蒸留水に,
それぞれ物質ad を溶かしたものである。
"L'
(1) 溶液A~Dの浸透圧の大小の関係として適切な
ものを次の①~ ⑥ から1つ選べ。
時間
① A>B>C>D ② A>B>C=D ③A> B=C>D
④D>C>B>A ⑤ D>C=B>A ⑥D=C>B>A
(2)溶液Bで体積変化がなかった理由として適切なものを次の ① ~ ④から1つ選べ。
① 細胞内の細胞液と溶液の成分が一致したから。
② 細胞壁が不透性で物質も溶液も通さなかったから。
③ 細胞内の浸透圧と溶液の浸透圧が等しかったから。
④ 細胞内の膨圧と溶液の浸透圧が等しかったから。
(3) 溶液Cで体積が一時的に減少してから再びもとにもどった理由として適切なも
のを次の①~④から1つ選べ。
① 物質cが細胞内に拡散し、水が細胞外へ浸透したから。
② 物質cが細胞内に拡散し,水が細胞内へ浸透したから。
③ 物質cが細胞外に拡散し, 水が細胞外へ浸透したから。
④ 物質cが細胞外に拡散し、水が細胞内へ浸透したから。
(4) 溶液A~Dでそれぞれ異なる結果が得られたのは,細胞膜のある性質による。こ
の細胞膜の性質を何というか。
(5) ある溶液中で浸透圧が5気圧, 膨圧が2気圧になっていた植物細胞を蒸留水に浸すと
細胞は吸水しやがて平衡状態になった。 蒸留水に浸した直後の細胞の吸水力と, そ
の後平衡状態になったときの細胞の吸水力を求めよ。
細胞の体積

られる。
5 (1) 6
(2) 3
(3) 2. (4) 選択的透過性
(5) 浸した直後の吸水力･･･ 3気圧, 平衡状態の吸水力･･･ 0気圧
■解説■(1) 動物細胞を等張液に浸した場合, 細胞内外への水の
出入りは見かけ上起こらず、細胞の体積は変化しない。 しかし、
高張液に浸すと細胞内の水が出て体積は小さくなり,低張液に
浸すと吸水して体積は大きくなる。よって, 溶液A~Dの浸透圧
の大小は, D>B>Aであることがわかる。 また,Cも一時はDと
同じところまで細胞の体積が小さくなっていることから､CとD
の溶液の浸透圧は等しいことがわかる。
(2) ①, ③ 細胞内の細胞液と溶液の成分が一致していなくても, 両
者の浸透圧が等しければ見かけ上水の出入りはなく,体積変
化も起こらない。 よって③が正しい。
② 細胞壁は,不透性ではなく全透性であるので誤り。
④ 動物細胞には細胞壁がなく, 膨圧は生じないので誤り。
(3), (4) 細胞膜は,物質の種類によって透過性が異なる選択的透過
性を示す。 スクロースのような分子量の大きい物質は脂質二重
層からなる細胞膜を透過しにくいため,高張液に浸すとDのよ
うに細胞内外の浸透圧が等しくなるまで細胞内の水が出ていく。
エチレングリコールや尿素のような脂溶性をもつ物質の溶液中
では、Cのように一度は細胞内外の浸透圧が等しくなるまで水
が出たあと、物質が細胞膜を透過して細胞内に拡散し、その分
細胞内の浸透圧が高くなって再び細胞内に水が入る。
(5) 植物細胞を蒸留水 (浸透圧=0) に浸すと、次の式で表される吸
水力が発生する。 細胞の吸水力=細胞の浸透圧-膨圧
問題の細胞(細胞の浸透圧 = 5気圧, 膨圧=2気圧)を蒸留水に
した直後は,細胞の吸水力=5気圧-2気圧 = 3気圧となる。
その後細胞は吸水し、 やがて、細胞の浸透圧-膨圧となった
ところで,細胞の吸水力=0 となって平衡状態になる。
細胞では破裂
(溶血)してしまう。
細胞膜の選択的透過性
① 分子の小さい物質ほど透過
速度大
② アルコールなど脂溶性物質
の透過速度大
③ Na+, K+などはタンパク質
でできたイオンチャネルを通
る
④ エネルギーを用い, 濃度勾
配に逆らって積極的に物質を
輸送する (能動輸送)
(2) ① 細胞内の細胞液に
は多くの物質が溶けている。 よ
って,その成分は物質bだけが
溶けている溶液Bとは一致しな
いと考えられる。
(5) 吸水力の定義について
は、10番
を参照。
(p.5)
以前は、低張液に浸して平
衡に達した細胞でも、その細胞
を蒸留水に移した場合のそ
直後に示すであろう) 吸水力
その細胞の吸水力としていた
「平衡に達した
現在では,
の吸水力」は｢0」とする。