양파 세포의 원형질 분리 시뮬레이션

이 실험 소개

가상의 양파 세포 단면 주변 용액을 교환하고, 원형질체가 세포벽에서 물러나거나 회복되는 모습을 관찰합니다. 수분 퍼텐셜을 비교하고 고정된 세포벽과 변화하는 세포 내용물을 구별합니다.

Ψ = P - R T c

압력과 총 삼투압이 단순화된 수분 퍼텐셜을 결정합니다.

V (t) = V_{e q} + (V_{s t a r t} - V_{e q}) e^{- k t}

욕조 교환은 초기 부피를 유지하면서 목표 평형을 변경합니다.

벽의 부피는 고정되어 있습니다. 모델의 용질은 막 안에 남아 있고 물은 이동할 수 있습니다. 제어에는 염의 화학식 단위 몰농도가 아니라 총 삼투농도를 사용합니다.
용질 퍼텐셜은 이상적인 반트호프 관계를 따릅니다. 벽 응력은 부피가 0.7 미만일 때는 0이며, 그 임계값을 넘으면 k(V-0.7)/(1-V)에 따라 증가합니다.
삼투압과 벽 압력의 균형을 맞춰 평형을 구합니다. 과도 상태의 부피는 지수적으로 평형을 향해 이완됩니다. 이는 현상론적 근사이며, 막을 통한 흐름을 상세히 계산하는 법칙은 아닙니다.
기준 부피의 0.7 미만에서는 막이 물러납니다. 그보다 크면 내부 부피와 팽압이 변하는 동안 막은 벽에 계속 닿아 있습니다.
욕액을 바꾸면 현재 부피는 유지되고 경과한 교환 시간은 다시 시작됩니다. 세포 매개변수를 바꾸면 물과 평형을 이룬 상태에서 새로운 세포 실험이 시작됩니다.

삼투압 제어값은 NaCl 몰농도와 동일한가요?

아니요. 삼투압은 용해된 입자의 수를 셉니다. 염의 해리로 인해 화학식 단위 몰농도와는 다른 양이 됩니다.

팽압이 양수인 동안 막이 줄어들어 떨어져 나가지 않는 이유는 무엇인가요?

지정된 이완 부피 임계값을 넘을 때까지 기하 구조가 막을 세포벽과 접촉한 상태로 유지합니다.