渗透作用是自然界的一种普遍现象，它对于人体保持正常的生理功能有着十分重要的意义。下面讨论渗透作用的基本原理、渗透压及其在医学上的意义。
一、渗透现象和渗透压
在蔗糖浓溶液上小心加入一层清水，水分子即从上层渗入下层，蔗糖分子也由下层涌入上层，直到蔗糖溶液的浓度均匀为止。一种物质的粒子自发地分布于另一种物质中的现象称为扩散。
如果将蔗糖水溶液与水用半透膜隔开（图1-2甲），使膜内和膜外液面相平，静置一段时间后，可以看到膜内溶液的液面不断上升（图1-2乙），说明水分子不断地透过半透膜进入溶液中。溶剂透过半透膜进入溶液的自发过程称为渗透现象。不同浓度的两种溶液被半透膜隔开时都有渗透现象发生。
半透膜是一种只允许某些物质透过，而不允许另一些物质透过的薄膜。上面实验中的半透膜只允许水分子透过，而蔗糖分子却不能透过。细胞膜、膀胱膜、毛细血管壁等生物膜都具有半透膜的性质。人工制造的火棉胶膜、玻璃纸等也具有半透膜的性质。
上述渗透现象产生的原因是蔗糖分子不能透过半透膜，而水分子却可以自由通过半透膜。由于膜两侧单位体积内水分子数目不等，水分子在单位时间内从纯水（或稀溶液）进入蔗糖溶液的数目，要比蔗糖溶液中水分子在同一时间内进入纯水（或稀溶液）的数目多，因而产生了渗透现象。渗透现象的产生必须具备两个条件：一是有半透膜存在，二是半透膜两侧必须是两种不同浓度的溶液。
图1-2是渗透过程的示意图，图中v入表示水分子进入半透膜内的速度，v出表示膜内水分子透出到膜外的速度。甲表示渗透刚开始，乙表示渗透不断进行，管内液面不断上升。但是液面的上升不是无止境的，而是达到某一高度时便不再上升（图1-2丙），此时，v入=v出,渗透达到平衡状态即渗透平衡。阻止纯溶剂向溶液中渗透，在溶液液面上所施加的压力为该溶液的渗透压。
如果被半透膜隔开的是两种不同浓度的溶液，这时液柱产生的静液压，既不是浓溶液的渗透压，也不是稀溶液的渗透压，而是这两种溶液渗透压之差。
渗透压的单位用Pa或kPa表示。
渗透压是溶液的一个重要性质，凡是溶液都有渗透压。渗透压的大小与溶液的浓度和温度有关。
二、渗透压与浓度、温度的关系
1886年范特荷甫（van’t Hoff）根据实验数据得出一条规律：对稀溶液来说，渗透压与溶液的浓度和温度成正比，它的比例常数就是气体状态方程式中的常数R。这条规律称为范特荷甫定律。用方程式表示如下：
πV=nRT
或π=cRT（1-5）
式中π为稀溶液的渗透压，V为溶液的体积，c为溶液的浓度，R为气体常数，n为溶质的物质的量，T为绝对温度。
式（1-5）称为范特荷甫公式，也叫渗透压公式。常数R的数值与π和V的单位有关，当π的单位为kPa，V的单位为升（L）时，R值为8.31kPa•L•K-1•mol-1。
范特荷甫公式表示，在一定温度下，溶液的渗透压与单位体积溶液中所含溶质的粒子数（分子数或离子数）成正比，而与溶质的本性无关。
对于稀溶液，c近似于质量摩尔浓度，因此上式又可写成
π＝mBRT
对于相同cB的非电解质溶液，在一定温度下，因为单位体积溶液中所含溶质的粒子（分子）数目相等，所以渗透压是相同的。如0.3mol•L-1葡萄糖溶液与0.3mol•L-1蔗糖溶液的渗透压相同。但是，相同cB的电解质溶液和非电解质溶液的渗透压则不相同。例如，0.3mol.L-1NaCl溶液的渗透压约为0.3mol.L-1葡萄糖溶液渗透压的2倍。这是由于在NaCl溶液中，每个NaCl粒子可以离解成1个Na+和1个Cl－。而葡萄糖溶液是非电解质溶液，所以0.3mol•L-1NaCl溶液的渗透压约为0.3 mol•L-1葡萄糖溶液的2倍。
由此可见，渗透压公式中，对电解质溶液来说，浓度cB（或mB）是1升溶液中能产生渗透效应的溶质分子与离子总物质的量，称为渗透物质的量浓度。
通过测定溶液的渗透压，可以计算溶质的相对分子质量。如果溶质的质量为m，摩尔质量为M。实验测得溶液的渗透压为π，则该溶质的相对分子质量（数值等于摩尔质量）可通过下式求得：
（1-6）
式(1-6)主要用于测定高分子（蛋白质等）的相对分子质量。
渗透压公式在医疗工作中有其现实意义。人体血液的渗透压在正常体温（37℃）时约为769.9kPa。要配制与血液渗透压相等的溶液，即可由渗透压公式计算出溶液的浓度。
三、渗透压在医学上的意义
（一）等渗、低渗、高渗溶液
渗透压相等的两种溶液称为等渗溶液。渗透压不同的两种溶液，把渗透压相对高的溶液叫做高渗溶液，把渗透压相对低的溶液叫做低渗溶液。对同一类型的溶质来说，浓溶液的渗透压比较大，稀溶液的渗透压比较小。因此，在发生渗透作用时，水会从低渗溶液（即稀溶液）进入高渗溶液（即浓溶液），直至两溶液的渗透压达到衡为止。
在医疗实践中，溶液的等渗、低渗或高渗是以血浆总渗透压为标准。即溶液的渗透压与血浆总渗透压相等的溶液为等渗溶液。溶液的渗透压低于血浆总渗透压的溶液为低渗溶液。溶液的渗透压高于血浆总渗透压的溶液为高渗溶液。
给伤病员进行大量补液时，常用与血浆等渗的0.154mol•L-1 NaCl溶液（生理盐水），而不能用0.256 mol•L-1NaCl的高渗溶液或0.068 mol•L-1NaCl的低渗溶液。这是与血浆渗透压有关的问题。下面讨论红细胞分别在这三种NaCl溶液中所产生的现象。
将红细胞放到0.068 mol•L-1 NaCl溶液中，在显微镜下可以看到红细胞逐渐膨胀，最后破裂。医学上称这种现象为溶血。这是因为红细胞内液的渗透压大于0.068mol·L-1NaCL溶液渗透压,因此,水分子就要向红细胞内渗透,使红细胞膨胀,以致破裂.如将红细胞放到0.256mol·L-1NaCL溶液中,在显微镜下可以看到红细胞逐渐皱缩,这种现象称为胞浆分离.因为这时红细胞内液的渗透压小于0.256mol·L-1NaCL溶液的渗透压,因此,水分子由红细胞内向外渗透,使红细胞皱缩.如将红细胞放到生理盐水中,在显微镜下看到红细胞维持原状.这是因为红细胞与生理盐水渗透压相等,细胞内外达到渗透平衡的缘故.图1-3为细细胞在不同浓度NaCL溶液中的形态图。
图1-3 红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态未意图
在医疗工作中，不仅大量补液时要注意溶液的渗透压，就是小剂量注射时，也要考虑注射液的渗透压。但临床上也有用高渗溶液的，如渗透压比血浆高10倍的2.78mol·L-1葡萄糖溶液。因对急需增加血液中葡萄糖的患者，如用等渗溶液，注射液体积太大，所需注射时间太长，反而不易收效。需要注意，用高渗溶液作静脉注射时，用量不能太大，注射速度不可太快，否则易造成局部高渗引起红细胞皱缩。当高渗溶液缓缓注入体内时，可被大量体液稀释成等渗溶液。对于剂量较小浓度较稀的溶液，大多是将剂量较小的药物溶于水中，并添加氯化钠、葡萄糖等调制成等溶液，亦可直接将药物溶于生理盐水或0.278mol·L-1葡萄糖溶液中使用，以免引起红细胞破裂。
（二）毫渗透量浓度
人的体液中既有非电解质（如葡萄糖等），也有电解质（如NaCL,CaCL2,NaHCO3等盐类）。为了表示体液总的渗透压大小，医学上常用毫渗透量浓度来比较，简称毫渗量·升-1，用mOsm·L-1表示。这种浓度是溶液中能产生渗透作用的溶质的粒子（分子或离子）的总物质的量浓度。
例7分别计算0.278mol·L-1葡萄糖溶液和生理盐水(0.154mol·L-1NaCL)的毫渗透量浓度。
解：0.278mol·L-1葡萄糖溶液的毫渗透量浓度为：0.278×1000=278≈280(mOsm·L-1)生理盐水的毫渗透量浓度为:0.154×2×1000=308(mOsm·L-1)
由于在一定温度下,溶液的渗透压与溶液的毫渗量·升-1成正比,因此,常用它来衡量或比较溶液渗透压的大小.表1-4为正常人血浆中各种离子的毫渗量浓度.
从表4-1可看出,正常人血浆中各种离子的总浓度为151.0+139.5=290.5mOsm·L-1(血浆中非电解质如葡萄糖、尿素等含量较少，仅相当于5mOsm·L-1左右)。临床上规定血浆总渗量浓度正常范围是280～320mOsm·L-1。如果溶液的毫渗透量浓度处于这个范围以内，则为血浆的等渗溶液；小于此范围的溶液为低渗溶液；大于此范围的溶液则为高渗溶液。
表1-4 正常人血浆中各种离子的mOsm·L-1
正离子 mOsm·L-1 负离子 mOsm·L-1
Na+ 142 CL- 103
K+ 5 HCO3- 27
Ca+ 2.5 HPO42- 1
Mg2+ 1.5 SO42- 0.5
有机酸 6
蛋白质 2
总量 151．0 总量 139．5
由例7计算结果说明生理盐水为血浆的等渗溶液，0.278mol.L-1葡萄糖溶液为278mOsm·L-1近似于280mOsm·L-1,所以它也是血浆的等渗溶液.
先上结论：口感：纽康特氨基酸奶粉1+ >纽康特氨基酸奶粉1岁以内>雀巢恩敏舒氨基酸奶粉（“>”代表“好于”）
价格：纽康特氨基酸奶粉1+=纽康特氨基酸奶粉1岁以内<雀巢恩敏舒氨基酸奶粉，分别是348，348，488，400g/罐
为什么要测评口感，因为氨基酸奶粉大多有苦味和腥味，敏宝本身就长期吸收不好，缺营养，奶粉是重要的营养补充，若口感不好，敏宝不喝，营养就不能补充起来。
之前我买过一罐雀巢恩敏舒，味道极苦极腥，敏宝拒绝，最终全部浪费掉。后来换成纽康特氨基酸奶粉1+（因为超过一岁了），敏宝接受度高，我也尝过，是微苦微腥。但纽康特氨基酸奶粉1+经常缺货，就偶尔用纽康特氨基酸奶粉1岁以内那款暂时顶替一下，这款苦味和腥味比1+稍微重一点，敏宝也能接受。
配方奶成分都是符合国家标准才能生产的，即使外国品牌引进，也是要符合国家标准。所以在成分上差异不大，价格实惠才是首选。
此外：
过敏体质婴幼儿吃奶粉的顺序：氨基酸配方奶粉、深度水解配方奶粉、半水解配方奶粉、普通配方奶粉。
也可以根据儿保医生对婴儿过敏程度和血液检查过敏源的判断，来决策从哪种奶粉吃起。例如，重度过敏婴幼儿从氨基酸奶粉开始吃，一般至少吃半年，半年以后根据婴幼儿身体状况，决策要不要转成深度水解奶，若不能，则继续吃氨基酸奶；轻度过敏可以从深度水解奶开始吃。
需要注意的是，婴幼儿过敏症状有各种各样的表现，长期腹泻或长期便秘，皮肤湿疹，鼻炎，结膜炎等。过敏源也是各种各样，坚果、牛奶、鸡蛋白、粉尘、尘螨、花粉等。
为什么要婴儿逐步替换奶粉，因为很多过敏食物营养丰富，例如坚果、牛奶等，长期完全避开，会错失很多营养。目前主张的观点是逐步少量增强婴儿自身的抗过敏能力。
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其实，退化也是一种进化。因为环境变化了，鱼会鳞的变化也是一种应变方式绝大数鱼除了头和鳍，全身都长满了鳞。鱼的每一片鳞可分为上下两层：上层脆薄，是一种骨质的物质；下层柔软，由交错的纤维组成。为什么鱼有鳞呢？鱼类学家认为，鱼鳞是一种多功能的组织。首先，鱼鳞犹如盔甲，能起保护作用。它可以帮助鱼抵抗疾病，使鱼免遭水体中微生物的侵害。对大多数鱼来说，鱼鳞相当于外露的骨骼，有助于鱼维持体形。鱼鳞还有伪装作用：鱼腹部的鳞能反射和折射光线，如果水下有凶猛的鱼游过，当它往上看时，就很难把鱼体和水的闪光分辨开来。大部分鱼灯科学家认为，鱼鳞能使鱼减少水中的磨擦力。
鱼鳞皮肤的衍生物，具有保护鱼类身体的功能。可是，由于不同鱼的皮肤结构不同，导致有的鱼有鳞，有的鱼只在身体某一部分皮肤的表层上有鳞如裸鲤；有的鱼鳞非常细，被粘液裹住，一般不易发现；有的鱼鳞已退化，这是鱼类在长期适应自然环境后逐渐形成的。其中没鳞的鱼，它们的皮肤上有其它结构来代替鳞所起的作用。有的粘液腺极为丰富，所分泌出的粘液已足够保护鱼长期生存下来，包以就不再有鳞了，如年鲇鱼
应陆生的特征：①出现了五趾型附肢，肩带借肌肉间接地与头骨和脊柱联结使前肢获得了较大的活动范围，有利于在陆上捕食和协助吞食；腰带直接与脊柱联结，构 成对躯体重力的主要支撑和推进，初步解决了在陆上运动的矛盾。②成体用肺呼吸，初步解决了从空气中获得氧的矛盾。③随着呼吸系统的改变，循环系统也由单循环改变为不完全的双循环。④大脑半球分化较鱼类明显，大脑顶壁出现了神经细胞。⑤出现了中耳，能将通过空气传导的声波扩大并传导到内耳；出现了眼睑和泪腺，能防止干燥，保护眼球。 不完善性：肺的呼吸尚不足以承担陆上生活所需的气体代谢需要，必须以皮肤呼吸和腮呼吸加以辅助。特别是两栖类尚不能从根本上解决陆地生活防止体内水分的蒸发问题以及在陆地繁殖问题，因而未能彻底地摆脱水的束缚，只能局限在近水的潮湿地区分布或再次进入水栖息生活。皮肤的透性还使两栖类在盐度高的地区难以生存 五趾型附肢在脊椎动物演化史上的意义 陆生动物不仅要具有能支持身体的强壮的四肢，而且四肢要多支点，使之可在陆上完成复杂的运动五趾型附肢不仅使脊椎动物登陆成为可能，而且使之向陆生生活的不同方向进化为可能由水生过渡到陆生所面临的主要矛盾 爬行类与两栖类相比有哪些进步性特征。 答：①爬行动物胚胎发育过程中出现羊膜，具有了陆上繁殖的能力。 ②皮肤角质化程度加深，外被角质鳞片，皮肤干燥缺乏腺体，有效地防止了体内水份的蒸发 。 ③肺的结构比两栖类复杂，胸廓的出现，使肺呼吸机能加强。 ④四肢较两栖类强健，指(趾)端具爪，适于陆上爬行，后肢通过腰带与2枚荐椎相连，构成牢固支架，有利于承受体重。 羊膜卵的上要特征及其在动物进化史上的意义 答：羊膜卵外包有石灰或纤维质的硬壳，能维持卵的形状，减少卵内水分蒸发、避免机械损伤和防止病原体侵入；卵壳具有通透性，能保证胚胎发育时进行气体代谢，卵内贮存有
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丰富的卵黄，保证胚胎在发育中能得到足够的营养。 在胚胎发育早期，胚胎周围的胚膜向上发生环状皱褶，不断向背方生长，包围胚胎，在胚胎外构成两个腔——羊膜腔和胚外体腔，羊膜腔内充满羊水，使胚胎能在液体环境中发育，能防止干燥以及机械损伤。另外，还形成一尿囊，可以收集胚胎发育代谢中产生的废物，另外尿囊与绒毛膜紧贴，其上富有血管，胚胎可通过多孔的卵壳或卵膜，与外界进行气体交换。
羊膜卵的出现，是脊椎动物从水生到陆生进化过程中产生的一个重大适应，它解决了在陆上进行繁殖的问题，使羊膜动物彻底摆脱了水环境的束缚。 恒温在动物演化史上的意义 ①恒温是与无脊椎动物和低等脊椎动物(鱼类、两栖类、爬行类的本质区别。②高而恒定的体温，促进了体内各种酶的活动，大大提高了新陈代谢水平。③恒温是产热与散热过程的动态平衡。④恒温的出现，是动物有机体在漫长的发展过程中与环境 条件对立统一的结果。 1、高而恒定的体温，促进了体内各种酶的活动、发酵过程，使酶催化反应获得最大的化学协调，从而大大提高了新陈代谢水平。 2、在高温下，机体细胞(特别是神经和肌肉细胞)对刺激的反应迅速而持久，肌肉的粘滞性下降，因而肌肉收缩快而有力．显著提高了恒温动物快速运动的能力．有利于捕食及避敌。 3、恒温还减少了对外界环境的依赖性，扩大了生活和分布的范围，特别是获得在夜间积极活动(而不像变温动物那样，-般在夜间处于不活动状态)的能力和得以在寒冷地区生活。 鸟类的进步性特征表现在哪些方面？ ①具有高而恒定的体温(约为37.0～44.6℃)，减少了对环境的依赖性。 ②具有迅速飞翔的能力，能借主动迁徒来适应多变的环境条件。 ③具有发达的神经系统和感官，以及与此相联系的各种复杂行为能更好地协调体内外环境的统一。 ④具有较完善的繁殖方式和行为(如筑巢、孵卵和育雏)，保证了后代有较高的成活率。 鸟类的繁殖行为为哪些主要特征，有什么生物学意义。 鸟类的繁殖行为包括
迁徙占区（鸟的生殖和发育）、求偶炫耀、 筑巢
（交配
）、产卵、 孵卵
和育雏。 鸟类在繁殖期常占有一定的领域，不许其他鸟类尤其是同种鸟类入侵，成为占区现象 (1)保证营巢鸟类能在距巢址最近的范围内，获得充分的食物供应。 (2)调节营巢地区内鸟类种群的密度和分布，以能有效地利用自然资源。 (3)减少其它鸟类对配对、筑巢、交配及孵卵，育雏等活动的干扰。 (4)对附近参加繁殖的同种鸟类心理活动产生影响起着社会性的兴奋作用。
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哺乳动物进步性的特征表现在哪些方面 答：①具有高度发达的神经系统和感官，能协调复杂的机能活动和适应多变的环境条件。 ②出现口腔咀嚼和消化，大大提高了对能量的摄取。 ③具有高而恒定的体温(约为25℃-37℃)，减少了对环境的依赖性。 ④具有陆上快速运动的能力。 ⑤
胎生、哺乳，保证了后代有较高的成活率。 胎生哺乳在动物演化史上意义 ①胎生方式为哺乳类的生存和发展提供了广阔前景。它为发育的胚胎提供了保护、营养以及稳定的恒温发育条件，是保证酶活动和代谢活动正常进行的有利因素，使外界环境条件对胚胎发育的不利影响减低到最小程度。 ②哺乳是使后代在优越的营养条件下迅速地发育成长的有利适应，加上哺乳类对幼仔有各种完善的保护行为，因而具有远比其它脊椎动物类群高得多的成活率。 问答题： 试述脊椎动物是主要特征是什么？ ①神经系统发达，神经管的前端分化为脑，又进一步分化为大脑、间脑、中脑、小脑和延脑 ②脊柱代替了脊索，成为身体的有力支柱，同时保护着脊椎 ③水生脊椎动物用腮呼吸，鳃裂终身存在；陆生脊椎动物只在胚胎期间出现鳃裂，成体用肺呼吸 ④除圆口类外，均出现了能动的上下颌，极大地加强了动物主动摄食和消化食物的能力，这是动物进化史上的又一次重大飞跃 ⑤循环系统完善，出现了位于身体腹面的能收缩的心脏，有效促进血液循环。 ⑥排泄系统出现构造复杂的胃，提高了排泄系统的机能，使新陈代谢所产生的废物更有效地排出体外 ⑦除圆口类外，出现了成对的附肢作为运动器官 试述鱼类是如何保持渗透压平衡的？ 淡水鱼的体液的盐分浓度一般高于外界环境，为了维持其渗透压的平衡，它通过肾脏借 助众多肾小球的泌尿作用和肾小管的重吸收作用，及时排出浓度极低的大量尿液，保持体内水分恒定。另外，有些鱼类还能通过食物或依靠鳃上特化的吸盐细胞从外界吸收盐分，维持渗透压的平衡。 海水硬骨鱼鱼体组织的含盐浓度比外界海水的含盐浓度要低得多，由于海水中有大量盐分，故比重高、密度大。根据渗透压原理，硬骨鱼鱼体组织中的水将不断地从鳃和体表向外渗出。为了保持体内水分平衡，硬骨鱼一是从食物内获取
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