ENKEL DIFFUSION: PROCES OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2025

Den enkle diffusion er den fysiske proces, hvormed stofferne flyttes fra et område, hvor de er stærkt koncentreret til områder, hvor koncentrationen af ​​stoffet er lavere. Enkel diffusion er en spontan proces, der ikke kræver energi, men fremmes af en koncentrationsgradient.

De stoffer, der opløses, kaldes opløste stoffer, de bevæger sig gennem en opløsning (eller en gas) ved tilfældige bevægelser. Tilfældig bevægelse defineres som bevægelse, der forekommer ved en tilfældighed, hvor der ikke er nogen regelmæssig orden eller system, hvormed partiklernes bevægelser ændres i en opløsning eller gas.

Enkel diffusion

Hvis molekylerne er små nok, kan denne enkle diffusion forekomme på tværs af cellemembraner mellem de individuelle phospholipider, der udgør den. Membranerne kan være permeable, uigennemtrængelige eller semipermeable.

En permeabel membran er en, der tillader et hvilket som helst stof at passere gennem, en uigennemtrængelig membran tillader ikke noget stof at passere igennem, og en semi-permeabel membran tillader kun, at visse stoffer passerer igennem.

Enkel diffusionsproces

Enkel diffusion udføres ved handlinger af de hydrogenbindinger, der dannes mellem vandmolekyler og de opløste stoffer deri. Vandmolekylerne bevæger sig tilfældigt og omgiver til sidst individuelle opløste molekyler, hvilket maksimerer muligheden for at danne brintbindinger.

Såfremt en blanding af et stof blev fremstillet i vand, koncentreres stoffet oprindeligt et enkelt sted, det oprindelige. På det tidspunkt er koncentrationsgradienten meget høj.

Når tiden går, bevæger molekylerne sig og kolliderer med hinanden; denne bevægelse fremmer dannelsen af ​​bindinger mellem de opløste partikler og opløsningsmidlet. Imidlertid brydes disse obligationer hurtigt, fordi de er meget svage, og dette er den egenskab, der giver dem mulighed for at distribueres over hele rummet, indtil ligevægt er nået.

På det tidspunkt, hvor opløsningen er ensartet fordelt gennem opløsningen, slutter koncentrationen af ​​koncentrationsgradienten.

Enkle diffusionseksempler

Gasudveksling i luftvejene

I lungedyrs åndedrætsorganer udveksles konstant ilt (O2) og kuldioxid (CO2). Dyr absorberer ilt og uddriver kuldioxid ved simpel diffusion.

I lungerne er iltkoncentrationen højere end i blodet, så der er en koncentrationsgradient mellem disse to regioner, og dette bevirker, at diffusion af ilt fra lungerne til blodet fremmes.

På samme måde, da der er flere kuldioxidmolekyler i blodet end i lungerne, vil de have en tendens til at bevæge sig fra blodet ind i lungerne.

Spredning af te i varmt vand

Når en kop te brygges oprindeligt er der kun varmt vand uden opløst stof. Ved at placere teposen i det varme vand, begynder det at frigive tepartiklerne fra posen - hvor der er en højere koncentration af te - i vandet, hvor koncentrationen af ​​te er lavere.

Bevægelsen af ​​molekylerne favoriseres af den indledende koncentrationsgradient af te. Til sidst får diffusionen af ​​teen til, at koncentrationerne udjævnes i hele koppen, og opløsningen bliver homogen (det hele ser ud til at være den samme farve). På dette tidspunkt er der ikke længere en koncentrationsgradient.

Forskelle mellem enkel diffusion og lettet diffusion

- I enkel diffusion krydser partiklerne cellemembranen frit uden "hjælp" fra andre strukturer. I modsætning hertil transporteres molekylerne ved lettet diffusion gennem små proteinkanaler, der krydser hele membranen.

- Enkel diffusion er langsommere end lettet diffusion.

- Enkel diffusion er ikke specifik for opløsningen, kun at partiklerne, der skal transporteres, skal være hydrofobe, så de kan krydse cellemembranen uden problemer. I modsætning hertil transporteres specifikke opløsningsmidler i lettet diffusion.

- Enkel diffusion kan ikke hæmmes, mens lettet diffusion kan hæmmes af specifikke molekyler, der binder til transportørkanaler.

- Enkel diffusion er altid en passiv proces, dvs. den kræver ikke energi fra ATP. I modsætning hertil kan lettet diffusion være en aktiv eller passiv mekanisme, afhængigt af om det kræver ATP-energi eller ej.

- I simpel diffusion bevæger stofferne sig altid til fordel for deres koncentrationsgradient. Tværtimod, ved lettet diffusion passerer stofferne gennem membranen mod eller til fordel for dens koncentrationsgradient.

- Enkel diffusion muliggør passage af små og ikke-polære (hydrofobe) molekyler, mens lettere diffusion muliggør passage af store og polære (hydrofile) molekyler.

Forskelle mellem enkel diffusion og osmose

- Enkel diffusion refererer til bevægelse af ethvert stof som en funktion af dets koncentrationsgradient; på den anden side henviser osmose udelukkende til bevægelse af vand som en funktion af dets vandpotentiale.

- Enkel diffusion forekommer i faste væsker og gasser. Tværtimod kan osmose kun forekomme i et flydende medium.

- Enkel diffusion kræver ikke en semi-permeabel membran, mens osmose er en proces, der forekommer gennem en semipermeabel membran.

- Enkel diffusion hjælper med at udligne koncentrationerne af opløste opløste stoffer i det tilgængelige rum. Osmose favoriserer ikke ligheden af ​​vandkoncentration på begge sider af den semipermeable membran.

- Enkel diffusion kan forekomme mellem forskellige typer opløsningsmidler. I modsætning hertil kan osmose kun forekomme mellem lignende opløsningsmidler og i biologiske systemer. Dette opløsningsmiddel er generelt vand.

- I simpel diffusion fordeles partiklerne i alle retninger, i osmose er strømmen af ​​molekyler stort set i samme retning.

- Den enkle diffusionsproces kan ikke stoppes eller vendes. I stedet kan osmose stoppes eller vendes, hvis der påføres yderligere tryk på den side af membranen, hvor der er mindre vand til rådighed.

Referencer

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Molecular Biology of the Cell (6. udg.). Garland Science.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biologi (2. udgave) Pearson Education.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molekylær cellebiologi (8. udgave). WH Freeman and Company.
4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Livet: biologiens videnskab (7. udgave). Sinauer Associates og WH Freeman.
5. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologi (7. udg.) Cengage Learning.
6. Thibodeau, P. (2013). Anatomi og Phisiology (8 ^th). Mosby, Inc.
7. Tortora, G. & Derrickson, B. (2012). Principper for anatomi og fysiologi (13. udg.). John Wiley & Sons Inc.