引入
为什么腌黄瓜会变软出水？
为什么输液必须用等渗溶液，而不能直接打纯水？
为什么喝了大量水后，尿液会变多、变稀？
渗透压描述的是“水往哪边走”的趋势。它是理解细胞体积调节、肾脏浓缩尿液、植物吸水的基础。
正文
定义
渗透压是施加到溶液上以防止溶剂经半透膜内流的最低压强，大小取决于溶液中溶质微粒的浓度。
渗透作用的条件
| 条件 | 说明 |
|---|---|
| 有半透膜 | 允许水通过，限制溶质通过 |
| 有浓度差 | 膜两侧溶液浓度不同 |
水分子从低浓度一侧向高浓度一侧移动，直到两侧渗透压平衡或静水压抵消。
原理
前提：分子在时刻做不规则运动。
溶质微粒在溶液中会影响水分子的自由运动，自由度会降低。低浓度区域的水自由度更高，渗入高浓度区域的水分子比从高浓度区域渗出的水分子更多，宏观上表现为高浓度区域吸水。
其中 是溶质微粒的物质的量浓度， 是气体常数， 是热力学温度。
关键：公式中的 是微粒数浓度，不是质量浓度。这解释了几个常见现象：
| 溶液 | 相同质量浓度下的渗透压 | 原因 |
|---|---|---|
| 高 | 解离成 2 个离子 | |
| 葡萄糖 | 低 | 不解离，1 个微粒 |
| 更高 | 解离成 3 个离子 |
所以 的 溶液与 的葡萄糖溶液渗透压相近，都能作为等渗溶液使用。
与细胞的关系
| 环境 | 细胞变化 | 例子 |
|---|---|---|
| 低渗 | 吸水膨胀，可能破裂 | 红细胞在纯水中溶血 |
| 等渗 | 形态不变 | 生理盐水、 葡萄糖 |
| 高渗 | 失水皱缩 | 腌黄瓜、红细胞在高盐中 |
植物细胞因为有细胞壁，在低渗环境中不会破裂，而是膨胀产生膨压，这是草本植物挺立的原因。失水时膨压下降，植物萎蔫。
人体中的渗透压调节
血浆渗透压约 （相当于 ），主要由 、 维持，血浆蛋白也贡献一部分胶体渗透压。
| 情况 | 感受器 | 反应 |
|---|---|---|
| 失水（渗透压升高） | 下丘脑渗透压感受器 | 抗利尿激素增加，肾小管重吸收水增加，尿量减少；同时产生渴觉 |
| 大量饮水（渗透压降低） | 同上 | 抗利尿激素减少，尿量增加 |
这套调节属于体液调节与内分泌，与肾脏与排泄直接相关。抗利尿激素（ADH）作用于集合管，增加水通道蛋白的数量，从而增加水的重吸收。
为什么大量出汗后要补充盐水而不是纯水？ 汗液含 ，大量出汗后既失水又失盐。只补纯水会稀释血浆，渗透压下降，严重时导致低钠血症（水中毒）。
与植物吸水的关系
| 方式 | 动力 | 条件 |
|---|---|---|
| 渗透吸水 | 渗透压差 | 细胞液浓度高于外界 |
| 吸胀吸水 | 亲水物质的吸水 | 干燥种子萌发初期 |
植物根系吸水主要靠渗透作用。施肥过量会导致“烧苗”，原因是土壤溶液浓度高于根细胞液，根系反而失水。
常见误区
| 错误说法 | 问题 |
|---|---|
| “渗透压是溶质的压力” | 是维持水不内流所需的压强 |
| “质量浓度相同则渗透压相同” | 还要看是否解离 |
| “纯水渗透压为零所以最健康” | 静脉注射纯水会导致溶血 |
| “植物在低渗溶液中会破裂” | 有细胞壁，只会膨胀 |
引出
为什么 与 葡萄糖都是等渗溶液？
抗利尿激素如何改变集合管的水通透性？
盐碱地中的植物如何应对低水势环境？