Paprastas difuzijos procesas ir pavyzdžiai



The paprasta transliacija fizinis procesas, kurio metu medžiagos persikelia iš regiono, kuriame jos yra labai koncentruotos į sritis, kuriose šios medžiagos koncentracija yra mažesnė. Paprasta difuzija yra spontaniškas procesas, kuriam nereikia energijos, bet skatinamas koncentracijos gradientas.

Ištirpusios medžiagos vadinamos tirpikliais, per tirpalą (arba dujas) atsitiktiniais judesiais. Atsitiktinis judėjimas apibrėžiamas kaip atsitiktinis judėjimas, kai nėra reguliarios tvarkos ar sistemos, pagal kurią dalelių pokyčiai tirpale ar dujose keičiasi.

Jei molekulės yra pakankamai mažos, ši paprasta difuzija gali įvykti per ląstelių membranas, tarp atskirų fosfolipidų, kurie jį sudaro. Membranos gali būti pralaidžios, nepralaidžios vandeniui arba pusiau laidžios.

Pralaidžioji membrana yra tokia, kuri leidžia bet kuriai medžiagai praeiti, nepralaidi membrana nepavažengia jokios medžiagos, o pusiau perpylama membrana leidžia tik praeiti tam tikras medžiagas..

Indeksas

  • 1 Paprastas difuzijos procesas
  • 2 Paprasti transliavimo pavyzdžiai
    • 2.1 Dujų mainai kvėpavimo sistemoje
    • 2.2. Arbatos sklaida karštu vandeniu
  • 3 Skirtumai tarp paprastos difuzijos ir palengvintos difuzijos
  • 4 Skirtumai tarp paprastos difuzijos ir osmoso
  • 5 Nuorodos

Paprastas difuzijos procesas

Paprastą difuziją atlieka vandenilio jungtys, kurios susidaro tarp vandens molekulių ir joje ištirpusių tirpiklių. Vandens molekulės atsitiktinai juda ir galiausiai supa atskiras tirpias molekules, kurios maksimaliai padidina galimybę sudaryti vandenilio jungtis.

Taigi, jei medžiagos mišinys buvo pagamintas vandenyje, iš pradžių cheminė medžiaga būtų koncentruota vienoje vietoje, pradinėje. Tuo metu koncentracijos gradientas yra labai didelis.

Laikui bėgant, molekulės juda ir susiduria tarpusavyje; Šis judėjimas skatina junginių susidarymą tarp tirpiklio ir tirpiklio dalelių. Tačiau šios sąsajos greitai sugenda, nes jos yra labai silpnos ir tai yra nuosavybė, leidžianti jiems pasiskirstyti visoje erdvėje, kol pasiekia pusiausvyrą..

Tuo metu, kai tirpalas yra tolygiai paskirstytas visame tirpale, koncentracijos gradiento stiprumas baigiasi.

Paprasti transliavimo pavyzdžiai

Dujų keitimas kvėpavimo sistemoje

Plaučių gyvūnų kvėpavimo sistemoje nuolat keičiasi deguonis (O2) ir anglies dioksidas (CO2). Gyvūnai sugeria deguonį ir išskiria anglies dioksidą.

Plaučiuose deguonies koncentracija yra didesnė nei kraujyje, todėl tarp šių dviejų regionų yra koncentracijos gradientas, o tai sukelia deguonies difuziją iš plaučių į kraują, kuris turi būti skatinamas..

Panašiai, turintys daugiau anglies dioksido molekulių kraujyje nei plaučiuose, jie linkę judėti iš kraujo į plaučius..

Arbatos sklaida karštu vandeniu

Kai paruošiate puodelį arbatos, iš pradžių yra tik karštas vanduo be jokio tirpalo. Įdėjus arbatos maišelį į karštą vandenį, jis pradeda palikti arbatos daleles iš maišelio, kur yra didesnė arbatos koncentracija, į vandenį, kur arbatos koncentracija yra mažesnė.

Molekulių judėjimą skatina pradinis arbatos koncentracijos gradientas. Galų gale, arbatos difuzija sukelia koncentracijos išlyginimą per visą puodelį ir tirpalas tampa homogeniškas (atrodo lygiai tokia pati spalva). Šiuo metu nėra koncentracijos gradiento.

Skirtumai tarp paprastos difuzijos ir palengvintos difuzijos

- Paprastos difuzijos metu dalelės laisvai kerta ląstelių membraną be kitų struktūrų „pagalbos“. Priešingai, palengvintoje difuzijoje molekulės yra transportuojamos per mažus baltymų kanalus, kurie kerta visą membraną.

- Paprasta difuzija yra lėtesnė nei supaprastinta difuzija.

- Paprasta difuzija nėra būdinga tirpikliui, tik tai, kad gabenamos dalelės turi būti hidrofobinės, kad jos galėtų be kliūčių kirsti ląstelių membraną. Priešingai, palengvintoje difuzijoje transportuojami specifiniai tirpalai.

- Paprastą difuziją negalima slopinti, o supaprastintą difuziją gali slopinti specifinės molekulės, kurios prisijungia prie transportavimo kanalų.

- Paprasta difuzija visada yra pasyvus procesas, ty nereikalauja iš ATP gaunamos energijos. Priešingai, supaprastinta difuzija gali būti aktyvus arba pasyvus mechanizmas, priklausomai nuo to, ar jam reikia ATP energijos.

- Paprastai difuzijos metu medžiagos visada pereina prie jų koncentracijos gradiento. Atvirkščiai, palengvintos difuzijos metu medžiagos patenka į membraną nuo jų koncentracijos gradiento.

- Paprasta difuzija leidžia praeiti mažas ir ne polines molekules (hidrofobines), o palengvinta difuzija leidžia plaukti dideles ir polines molekules (hidrofilines)..

Skirtumai tarp paprastos difuzijos ir osmoso

- Paprasta difuzija reiškia bet kurios medžiagos judėjimą pagal jo koncentracijos gradientą; Kita vertus, osmosas reiškia tik vandens judėjimą pagal jo vandens potencialą.

- Paprasta difuzija vyksta kietuose skysčiuose ir dujose. Priešingai, osmosas gali atsirasti tik skystoje terpėje.

- Paprastai difuzijai nereikia pusiau laidžios membranos, o osmosas yra procesas, kuris vyksta per pusiau laidžią membraną..

- Paprasta difuzija padeda išlyginti turimų patalpų tirpių koncentraciją. Osmosas nepalanki vienodai vandens koncentracijai abiejose pusiau skvarbios membranos pusėse.

- Paprastai difuzija gali vykti tarp skirtingų tipų tirpiklių. Priešingai, osmosas gali atsirasti tik tarp panašių tirpiklių ir biologinių sistemų. Šis tirpiklis paprastai yra vanduo.

- Paprastose difuzinėse dalelėse visose kryptyse pasiskirsto, o osmozėje molekulių srautas iš esmės yra ta pačia kryptimi.

- Paprastas difuzijos procesas negali būti sustabdytas ar pakeistas. Priešingai, osmosas gali būti sustabdytas arba pakeistas, jei membranos pusėje, kur yra mažiau vandens, taikomas papildomas slėgis.

Nuorodos

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Ląstelės molekulinė biologija (6-asis red.). Garland Science.
  2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biologija (2 red.) Pearson Education.
  3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molekulinės ląstelės biologija (8-asis red.). W. H. Freeman ir bendrovė.
  4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Gyvenimas: biologijos mokslas (7-asis red.). Sinauer Associates ir W. H. Freeman.
  5. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologija (7-asis red.) „Cengage“ mokymasis.
  6. Thibodeau, P. (2013). Anatomija ir fiziologija (8)th). Mosby, Inc.
  7. Tortora, G. & Derrickson, B. (2012). Anatomijos ir fiziologijos principai(13-asis red.). John Wiley & Sons Inc.