膨圧
膨圧(Turgor pressure)は、植物、菌類、細菌、細胞壁を持つ原生生物において、細胞膜を細胞壁に押し付ける圧力である。
膨圧は、濃度の低い細胞の外側から濃度の高い細胞の液胞内に水を浸透させることによって発生する。健康な植物細胞は膨らんでおり、植物は膨圧によって堅さを維持している。対照的に、この現象は、水の流入による細胞溶解から保護してくれる細胞壁を持たない動物細胞では見られず、収縮胞で常に水を汲み出し続けるか、浸透圧のかからない等張の細胞外液中で生活する必要がある。
メカニズム
浸透として知られる物理現象によって、低濃度の領域から高濃度の領域に、2つの領域の濃度が等しくなるまで水が流れこむ。通常、溶質は平衡になるように拡散するが、全ての細胞は脂質二重層の細胞膜に囲まれており、これは水の出入りは許すものの溶質の流れは制限している。結果として、細胞が低張環境中に置かれると、水が膜の中に流れ込み、細胞の体積が増加することになる。
最終的に、細胞膜は拡張し、細胞壁を押す。この状態が膨圧である。等張液の場合、水は、流入と同じ速度で流出する。細胞壁が細胞壁を押す圧力が弱まり、細胞は「しおれた」状態になる。細胞が高張液中に置かれた場合、細胞内の水分が環境中に流出する。これが原形質分離の状態であり、細胞膜が細胞壁から離れ、植物がしおれる原因になる。