글로벌 세계 대백과사전/생물II·식물·관찰/생명과 물질/생체막과 그 작용/반투성(半透性)과 투과성

일반적으로는 어떤 물질상 또는 구조가 분자나 작은 입자의 통과를 허용하는 성질을 투과성이라 한다. 생물의 경우에는 생체막을 통과하여 물질이 이동하는 성질을 가리킨다. 생물체 내에서는 물이 용매가 되어 여러 가지 물질을 녹이고 있다. 이 물분자가 생체막을 통과하여 이동하는 것을 특히 침투라고 부른다. 세포벽처럼 그물눈 모양의 막에서는 대부분의 분자는 자유로이 통과할 수 있다. 이 같은 막의 성질을 전투성이라 한다. 이에 비해 반투성을 가진 막이 있다. 엄밀한 의미에서는 반투성이란 용매만을 통과시키고, 용질은 통과시키지 않는 성질이다. 1867년에 트라우베가 만든 페로시안화 구리의 막은 거의 이상적인반투막으로, 침투압계로 쓰이고 있다.

살아 있는 세포의 세포막은 반투성을 갖고 있다고 한다. 그러나 엄밀하게는 반투성이 아니라 용질의 투과 속도가 용매에 비해 아주 늦을 뿐이다. 식물 세포를 세포액 농도보다 높은 용액에 넣으면 원형질분리가 일어나고, 반대로 물에 넣으면 세포는 팽창한다. 이 현상은 세포막이 반투성을 갖고 있기 때문이다.

그러나 원형질 분리 상태를 방치해 두면 원형질이 원래의 상태로 회복되는 데 이것은 세포막의 반투성이 불완전하기 때문이다.

이와 같이 세포막은 완전한 반투성을 갖고 있지 않기 때문에 세포막에 존재하는 작은 구멍을 통과할 수 있을 정도의 분자라면 당연히 막을 통과한다. 게다가 세포막 그 자체의 흡착성, 이온 교환성·전하·물질의 용매도 등에 따라 물질 분자의 통과 방법은 다양하다.

그 때문에 세포막은 물질을 선택적으로 투과시키게 된다. 이를 세포막의 선택적 투과성이라 한다. 알코올이나 에테르가 세포막을 쉽게 통과하는 것은 세포막의 주성분인 지질에 잘 녹아들어가기 때문이다.