¶ 지식 정보

¶ 저장액, 등장액, 고장액

저장액은 세포 내부보다 농도가 낮은 용액이고,
등장액은 세포 내부와 농도가 같은 용액이며,
고장액은 세포 내부보다 농도가 높은 용액이다.

¶ 원형질 분리

식물 세포에서 세포막과 세포벽이 분리되는 현상이다.

¶ 팽윤

식물 세포가 팽팽하게 부풀어 오른 상태이다.

¶ 팽압

식물 세포 내부의 액체가 세포벽을 밀어내는 압력이다.
단위는 주로 $\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{m}\backslash mathrm\{atm\}$을 사용한다.
식물 세포의 부피가 커져 팽팽해질수록 팽압이 크다.
원형질 분리가 일어날 때, 세포 내부의 액체가 세포벽을 밀어내지 않으므로 팽압은 $00$이다.

¶ 흡수력

식물 세포가 실제로 물을 흡수할 수 있는 힘으로, [흡수력$=\backslash ,=\backslash ,$삼투압$-\backslash ,-\backslash ,$팽압]이다.
단위는 주로 $\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{m}\backslash mathrm\{atm\}$을 사용한다.

¶ 최대 팽윤 상태

삼투압과 팽압이 같아 흡수력이 $00$인 상태이다.
흡수력이 $00$이므로 세포의 부피가 일정하게 유지된다.

¶ 세포에서의 삼투

세포막은 반투막에 해당하므로 세포에서 삼투가 일어난다.

식물 세포는 동물 세포와 달리 튼튼한 세포벽을 가지므로 삼투에 의해 일어나는 현상이 다르다.

¶ 동물 세포에서의 삼투

• 저장액에 있을 때:
  농도는 세포 내부가 바깥 용액보다 높으므로 세포 안으로 들어오는 물의 양이 밖으로 빠져나가는 물의 양보다 많다.
  따라서 세포의 부피가 커지며 부피 증가량이 크면 세포가 터질 수 있다.

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• 등장액에 있을 때:
  농도는 세포 내부와 바깥 용액이 같으므로 세포 안으로 들어오는 물의 양이 밖으로 빠져나가는 물의 양과 같다.
  따라서 세포의 부피가 일정하게 유지된다.

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• 고장액에 있을 때:
  농도는 세포 내부가 바깥 용액보다 낮으므로 세포 안으로 들어오는 물의 양이 밖으로 빠져나가는 물의 양보다 적다.
  따라서 세포의 부피가 작아지고 세포가 쪼그라든다.

¶ 식물 세포에서의 삼투

• 저장액에 있을 때:
  농도는 세포 내부가 바깥 용액보다 높으므로 세포 안으로 들어오는 물의 양이 밖으로 빠져나가는 물의 양보다 많다.
  따라서 세포의 부피가 커져 팽윤 상태가 되며, 튼튼한 세포벽 덕분에 세포가 터지지 않는다.

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• 등장액에 있을 때:
  농도는 세포 내부와 바깥 용액이 같으므로 세포 안으로 들어오는 물의 양이 밖으로 빠져나가는 물의 양과 같다.
  따라서 세포의 부피가 일정하게 유지된다.

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• 고장액에 있을 때:
  농도는 세포 내부가 바깥 용액보다 낮으므로 세포 안으로 들어오는 물의 양이 밖으로 빠져나가는 물의 양보다 적다.
  따라서 세포의 부피가 작아지고 원형질 분리가 일어난다.

¶ 식물 세포에서의 삼투압, 팽압, 흡수력의 변화

아래 그림과 같이 원형질 분리가 일어난 식물 세포를 저장액에 넣었을 때 삼투압, 팽압, 흡수력의 변화를 구해보자.

식물 세포를 저장액에 넣었을 때 세포 안으로 들어오는 물의 양이 밖으로 빠져나가는 물의 양보다 많으므로 세포의 부피가 증가하고, 세포 안의 농도가 낮아진다.

• 삼투압 변화:
  세포 안의 농도가 낮아지므로 삼투압이 감소한다.

• 팽압 변화:
  세포의 부피가 커져 팽팽해지므로 팽압이 증가한다.

• 흡수력 변화:
  [흡수력$=\backslash ,=\backslash ,$삼투압$-\backslash ,-\backslash ,$팽압]에서 삼투압이 감소하고, 팽압이 증가하므로 흡수력은 감소한다.

따라서 등장액에서 세포의 부피 상댓값을 $11$로 할 때, 이를 정리하면 아래 그림과 같다.

¶ 시뮬레이션

¶ 적용 문항

¶ 1번 문항

¶ 2번 문항