Egyszerű diffúziós folyamat és példák



az egyszerű közvetítés a fizikai folyamat, amelynek során az anyagok olyan régióból mozognak, ahol nagyon koncentráltak olyan területekre, ahol az anyag koncentrációja alacsonyabb. Az egyszerű diffúzió egy spontán folyamat, amely nem igényel energiát, de egy koncentrációs gradiens elősegíti.

A feloldódó anyagokat oldott anyagoknak nevezik, véletlenszerű mozdulatokkal mozognak egy oldaton (vagy gázon). A véletlenszerű mozgás a véletlenszerű mozgás, ahol nincs rendszeres rend vagy rendszer, amellyel a részecskék mozgása változik egy oldatban vagy gázban.

Ha a molekulák elég kicsi, akkor ez az egyszerű diffúzió a sejtmembránokon keresztül léphet fel az egyes foszfolipidek között. A membránok permeábilisak, vízállóak vagy féligáteresztőek lehetnek.

Egy áteresztő membrán olyan, amely lehetővé teszi bármely anyag áthaladását, egy át nem eresztő membrán nem jut át ​​semmilyen anyaghoz, és egy féligáteresztő membrán csak bizonyos anyagok áthaladását teszi lehetővé..

index

  • 1 Egyszerű diffúziós folyamat
  • 2 Egyszerű sugárzási példák
    • 2.1 Gázcsere a légzőrendszerben
    • 2.2 A tea forró vízben történő terjesztése
  • 3 Az egyszerű diffúzió és a megkönnyített diffúzió közötti különbségek
  • 4 Az egyszerű diffúzió és az ozmózis közötti különbségek
  • 5 Referenciák

Egyszerű diffúziós folyamat

Az egyszerű diffúziót a vízmolekulák és a benne oldott oldatok között képződő hidrogénkötések hatásai végzik. A vízmolekulák véletlenszerűen mozognak, és végül körülveszik az egyes oldott molekulákat, ami maximalizálja a hidrogénkötések kialakulásának lehetőségét.

Így ha egy anyag keveréke vízben készült, akkor először az anyag egy helyen, az eredetiben koncentrálódik. Ekkor a koncentráció gradiens nagyon magas.

Az idő múlásával a molekulák mozognak és ütköznek egymással; Ez a mozgás elősegíti az oldott részecskék és az oldószer közötti kötések kialakulását. Ezek a kapcsolatok azonban gyorsan elromlanak, mert nagyon gyengék, és ez az a tulajdonság, amely lehetővé teszi számukra, hogy az egyensúlyt elérve terjesszék az egész térben..

Abban a pontban, ahol az oldott anyag egyenletesen oszlik el az oldatban, a koncentrációs gradiens szilárdsága véget ér.

Egyszerű sugárzási példák

Gázcsere a légzőrendszerben

A tüdőállatok légzőrendszerében az oxigént (O2) és a szén-dioxidot (CO2) folyamatosan cseréljük. Az állatok felszívják az oxigént, és egyszerű diffúzióval kiürítik a szén-dioxidot.

A tüdőben az oxigén koncentrációja magasabb, mint a vérben, így a két régió között koncentrációs gradiens van, és ez okozza az oxigén diffúzióját a tüdőből a vérbe..

Hasonlóképpen, ha több a szén-dioxid-molekula a vérben, mint a tüdőben, ezek a vérből a tüdőbe kerülnek..

A tea forró vízben való terjesztése

Amikor először készítesz egy csésze teát, csak forró víz van, amely nem oldódik. A teászsákot a forró vízbe helyezve elkezdi felszabadítani a tearészecskéket a zsákból - ahol magasabb a tea koncentrációja - a vízbe, ahol a tea koncentrációja alacsonyabb.

A molekulák mozgását a tea kezdeti koncentrációs gradiense kedvez. Végül a tea diffúziója a koncentrációkat egyenlővé teszi az egész pohárban, és az oldat homogénvé válik (ugyanolyan színűnek tűnik). Ezen a ponton nincs koncentrációs gradiens.

Az egyszerű diffúzió és a megkönnyített diffúzió közötti különbségek

- Egyszerű diffúzióban a részecskék szabadon, a többi struktúra "segítsége" nélkül, átlépik a sejtmembránt. Ezzel szemben a megkönnyített diffúzióban a molekulákat kis fehérje csatornákon szállítják, amelyek áthaladnak a teljes membránon.

- Az egyszerű diffúzió lassabb, mint a megkönnyített diffúzió.

- Az egyszerű diffúzió nem specifikus az oldott anyagra, csak a szállítandó részecskéknek hidrofóbnak kell lenniük, hogy problémamentesen át tudjanak lépni a sejtmembránon. Ezzel szemben a megkönnyített diffúzióban specifikus oldatokat szállítunk.

- Az egyszerű diffúziót nem lehet gátolni, míg a megkönnyített diffúziót a transzportcsatornákhoz kötődő specifikus molekulák gátolhatják.

- Az egyszerű diffúzió mindig passzív folyamat, azaz nem igényli az ATP-től érkező energiát. Ezzel szemben a megkönnyített diffúzió lehet aktív vagy passzív mechanizmus, attól függően, hogy az ATP energiát igényel-e.

- Egyszerű diffúzióban az anyagok mindig a koncentráció gradiens mellett mozognak. Ezzel ellentétben, a megkönnyített diffúzióban az anyagok áthaladnak a membránon a koncentrációs gradiensük ellen vagy azok mellett.

- Az egyszerű diffúzió lehetővé teszi a kis és nem poláris molekulák (hidrofób) átjutását, míg a megkönnyített diffúzió lehetővé teszi a nagy és poláris molekulák (hidrofil) átjutását..

Az egyszerű diffúzió és az ozmózis közötti különbségek

- Az egyszerű diffúzió bármely anyagnak a koncentrációs gradiens szerint történő mozgására vonatkozik; Másrészt az ozmózis kizárólag a víztartalmának megfelelő vízmozgásra utal.

- Egyszerű diffúzió történik a szilárd folyadékokban és gázokban. Éppen ellenkezőleg, az ozmózis csak folyékony közegben fordulhat elő.

- Az egyszerű diffúzió nem igényel féligáteresztő membránt, míg az ozmózis egy folyamat, amely egy féligáteresztő membránon keresztül történik..

- Az egyszerű diffúzió segíti a rendelkezésre álló térben oldott oldott anyagok koncentrációjának kiegyenlítését. Az ozmózis nem támogatja a víz egyenlő koncentrációját a féligáteresztő membrán mindkét oldalán.

- Egyszerű diffúzió előfordulhat az oldószerek különböző típusai között. Ezzel szemben az ozmózis csak hasonló oldószerek és biológiai rendszerek között fordulhat elő. Ez az oldószer általában víz.

- Az egyszerű diffúziós részecskékben minden irányban eloszlanak, ozmózisban a molekulák áramlása alapvetően ugyanabban az irányban van.

- Az egyszerű diffúziós folyamatot nem lehet megállítani vagy megfordítani. Ezzel ellentétben az ozmózis megállítható vagy megfordítható, ha a membrán oldalára további nyomás jelentkezik, ahol kevesebb víz áll rendelkezésre.

referenciák

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). A sejt molekuláris biológiája (6. kiadás). Garland tudomány.
  2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). biológia (2. kiadás) Pearson Education.
  3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. és Martin, K. (2016). Molekuláris sejtbiológia (8. kiadás). W. H. Freeman és Company.
  4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Élet: a biológia tudománya (7. kiadás). Sinauer Associates és W. H. Freeman.
  5. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). biológia (7. kiadás) Cengage Learning.
  6. Thibodeau, P. (2013). Anatómia és phisiology (8th). Mosby, Inc..
  7. Tortora, G. & Derrickson, B. (2012). Az anatómia és a fiziológia alapelvei(13. kiadás). John Wiley & Sons Inc..