甲高渗溶液是一种把与另一溶液中,通过透过水但不透溶质的膜分离接触时,水的净流动朝它发生时,直到在两个隔室达到相等的摩尔渗透压浓度(浓度)。
一个非常有代表性的例子是将红细胞放置在被认为是高渗的溶液中。像所有额外的和细胞内的体液一样,红细胞的渗透压约为300 mOsm /L。

细胞与高渗溶液的相互作用。资料来源:加布里埃尔·玻利瓦尔(GabrielBolívar)。
因此,高渗溶液的渗透压必须大于300 mOsm /L。在这种情况下,水从红细胞内部流入周围的溶液中。在任何类型的单元格中都可以看到相同的行为,并且通常在上图中表示。
细胞外部有大量溶解的溶质(黄色圆圈),因此分子正忙于为其补水。也就是说,“自由”水分子更少。细胞会向周围环境产生水,从而减少其体积并像葡萄干一样起皱。因此,细胞内的水比细胞外培养基中的水更“浓缩”。
高渗溶液的组成
高渗溶液由溶剂(通常是水)和溶质组成,溶质可以是纯盐或糖,也可以是它们的混合物。通常,通过渗透压表示溶液浓度的方法是溶液的浓度,该浓度是颗粒数量的函数,而不是颗粒浓度的多少。
同样,必须有一个隔室,该隔室被半透屏障隔开,在细胞的情况下,该隔层是脂质双层膜。水分子以及其他中性分子设法偷偷穿过细胞膜,但离子不会发生这种情况。
包围细胞的水性介质必须在溶质中更浓缩,因此在水中更“稀释”。之所以如此,是因为水分子围绕着溶质颗粒,而很少有在中间自由扩散的分子。
池内和池外自由水的这种变化会导致产生渗透的梯度,即,由于溶剂通过屏障的位移而引起的浓度变化,而没有溶质扩散。
制备
高渗溶液的制备方法与所有溶液相同:将溶液中的组分称重并通过将它们溶解在水中达到一定体积。但是要知道溶液相对于细胞是否是高渗的,必须首先计算其渗透压,并观察其是否大于300 mOsm / L:
渗透压= m v g
其中,m为溶质的摩尔浓度,v为化合物分解成的颗粒数,g为渗透系数。后者是校正带电粒子(离子)相互作用的一个因素,对于稀溶液和未解离的物质,其值为1;对于未解离的物质,其值为1。像葡萄糖。
通过将溶液中存在的每种化合物提供的摩尔渗透压浓度相加来计算溶液的总摩尔渗透压浓度。
-例子
确定包含5%葡萄糖(MW = 180 g / mol)和0.9%氯化钠(MW = 58.5 g / mol)的溶液的渗透压,并得出溶液是否为高渗的结论。
第一步
首先,您必须计算葡萄糖的摩尔浓度。葡萄糖浓度为5 g / 100 mL,以g / L为单位表示:
(5克÷100毫升)1,000毫升
葡萄糖浓度= 50克/升
葡萄糖摩尔浓度(摩尔/升)=(50克/升)÷(180克/升)
= 0.277摩尔/升
葡萄糖提供的重量克分子渗透浓度=摩尔浓度·解离的颗粒数·渗透系数(g)。
在这种情况下,渗透系数的值等于1,可以中断。葡萄糖在其结构中仅具有在水溶液中不解离的共价键,因此v等于1。因此,葡萄糖的渗透压等于其摩尔浓度。
葡萄糖提供的渗透压= 0.277 Osm / L
= 277平方米/升
第二步
我们计算第二种溶质(NaCl)的摩尔浓度和重量摩尔渗透压浓度。我们还用克/升表示其浓度:
以g / L表示(0.9 g÷100 mL)1,000 mL
= 9克NaCl / L
摩尔浓度(摩尔/升)=(9克/升)÷(58.5克/升)
= 0.153摩尔/升
然后我们计算其渗透压:
摩尔渗透压浓度=摩尔浓度2 1
氯化钠离解成两个粒子:中的Na +和C1 - 。因此,v的值为2。
渗透压= 0.153 mol / L·2·1
渗透压= 0.306 Osm / L
= 306平方米/升
第三步
最后,我们计算溶液的渗透压,并确定其是否为高渗的。为此,我们必须添加葡萄糖提供的渗透压和NaCl提供的渗透压:
溶液的总渗透压= 0.277 osm / L + 0.306 osm / L
溶液的渗透压= 0.583 Osm / L或583 mOsm / L
细胞和浸入其中的液体的渗透压:血浆和组织液的渗透压约为300 mOsm /L。因此,可以认为渗透压为583mOsm / L的葡萄糖和氯化钠溶液相对于细胞环境是高渗溶液。
高渗溶液的例子
10%2号葡萄糖(高渗葡萄糖溶液)
该高渗溶液由10克葡萄糖和足够100毫升的蒸馏水组成。渗透压为504 mOsm / L.
该溶液用于治疗肝糖原减少,血浆葡萄糖浓度下降和其他代谢异常。
0.45%葡萄糖
该溶液由5克葡萄糖,0.45克NaCl和足够用于100毫升体积的蒸馏水组成。渗透压为406 mOsm / L
它用于减少肝糖原和缺乏氯化钠。
10%甘露醇
该溶液由10克甘露醇和足够100毫升的蒸馏水组成。渗透压为549 mOsm / L.
它用于增加水的肾脏排泄(渗透性利尿剂)和治疗肾衰竭。
参考文献
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