Jednoduchý difuzní proces a příklady



jednoduché vysílání je fyzikální proces, kterým se látky pohybují z oblasti, kde jsou velmi koncentrované, do oblastí, kde je koncentrace této látky nižší. Jednoduchá difúze je spontánní proces, který nevyžaduje energii, ale je podporován gradientem koncentrace.

Látky, které jsou rozpuštěny, se nazývají soluty, pohybují se roztokem (nebo plynem) náhodnými pohyby. Náhodný pohyb je definován jako pohyb, který nastává náhodou, kde neexistuje žádný řádný řád nebo systém, kterým by se pohyby částic změnily v roztoku nebo plynu..

Pokud jsou molekuly dostatečně malé, může se tato jednoduchá difúze uskutečnit prostřednictvím buněčných membrán, mezi jednotlivými fosfolipidy, které tvoří. Membrány mohou být propustné, vodotěsné nebo semipermeabilní.

Propustná membrána je membrána, která umožňuje průchodu jakékoli látky, nepropustná membrána neprochází žádnou látkou a semipermeabilní membrána umožňuje pouze průchod určitých látek..

Index

  • 1 Jednoduchý difuzní proces
  • 2 Příklady jednoduchého vysílání
    • 2.1 Výměna plynu v dýchacím systému
    • 2.2 Šíření čaje v horké vodě
  • 3 Rozdíly mezi jednoduchou difuzí a usnadněnou difúzí
  • 4 Rozdíly mezi jednoduchou difuzí a osmózou
  • 5 Odkazy

Jednoduchý difuzní proces

Jednoduchá difúze se provádí působením vodíkových vazeb, které vznikají mezi molekulami vody a rozpuštěnými soluty v ní. Molekuly vody se pohybují náhodně a nakonec obklopují jednotlivé molekuly rozpuštěné látky, což maximalizuje možnost tvorby vodíkových vazeb.

Pokud by tedy byla směs látky vyrobena ve vodě, byla by látka nejprve koncentrována na jednom místě, v prvním místě. V této době je gradient koncentrace velmi vysoký.

Jak čas plyne, molekuly se pohybují a srazí se navzájem; Tento pohyb podporuje tvorbu vazeb mezi částicemi rozpuštěné látky a rozpouštědlem. Tyto odkazy jsou však rychle rozbité, protože jsou velmi slabé a to je vlastnost, která jim umožňuje, aby byly distribuovány po celém prostoru až do dosažení rovnováhy..

V tomto bodě, kde je rozpuštěná látka rovnoměrně rozložena v celém roztoku, končí pevnost gradientu koncentrace.

Příklady jednoduchého vysílání

Výměna plynů v dýchacích cestách

V dýchacích cestách plicních zvířat dochází k neustálé výměně kyslíku (O2) a oxidu uhličitého (CO2). Zvířata absorbují kyslík a vytlačují oxid uhličitý jednoduchou difúzí.

V plicích je koncentrace kyslíku vyšší než v krvi, takže mezi těmito dvěma oblastmi dochází ke koncentračnímu gradientu, což způsobuje šíření kyslíku z plic do krve..

Podobně, mít více molekul oxidu uhličitého v krvi než v plicích, budou mít tendenci se pohybovat z krve do plic.

Šíření čaje v horké vodě

Při přípravě šálku čaje je zpočátku pouze teplá voda bez rozpuštěné látky. Umístěním sáčku s čajem do horké vody začne uvolňovat částice čaje z vaku - kde je vyšší koncentrace čaje - do vody, kde je koncentrace čaje nižší.

Pohyb molekul je podporován počátečním koncentračním gradientem čaje. Nakonec, difúze čaje způsobí, že koncentrace se vyrovnávají v celém šálku a roztok se stane homogenním (vypadá to stejně jako barva). V tomto bodě není koncentrační gradient.

Rozdíly mezi jednoduchou difuzí a usnadněnou difuzí

- Při prosté difúzi částice volně procházejí buněčnou membránou, aniž by jim pomohly jiné struktury. Naproti tomu v usnadněné difuzi jsou molekuly transportovány malými proteinovými kanály, které procházejí celou membránou.

- Jednoduchá difúze je pomalejší než usnadněná difúze.

- Jednoduchá difúze není specifická pro rozpuštěnou látku, pouze že částice, které mají být transportovány, musí být hydrofobní, aby mohly bez problémů procházet buněčnou membránou. Naproti tomu v usnadněné difuzi jsou transportovány specifické rozpuštěné látky.

- Jednoduchá difúze nemůže být inhibována, zatímco usnadněná difúze může být inhibována specifickými molekulami, které se vážou na transportní kanály.

- Jednoduchá difúze je vždy pasivní proces, to znamená, že nevyžaduje energii přicházející z ATP. Naproti tomu usnadněná difúze může být aktivním nebo pasivním mechanismem v závislosti na tom, zda vyžaduje energii ATP.

- Při jednoduché difúzi se látky vždy pohybují ve prospěch gradientu koncentrace. Naopak, v usnadněné difuzi látky procházejí membránou proti nebo ve prospěch svého koncentračního gradientu.

- Jednoduchá difúze umožňuje průchod malých a nepolárních molekul (hydrofobních), zatímco usnadněná difúze umožňuje průchod velkých a polárních molekul (hydrofilních)..

Rozdíly mezi jednoduchou difuzí a osmózou

- Jednoduchá difúze označuje pohyb jakékoliv látky podle jejího gradientu koncentrace; Na druhé straně, osmóza se týká výhradně pohybu vody podle jejího vodního potenciálu.

- Jednoduchá difúze se vyskytuje v pevných kapalinách a plynech. Naopak osmóza se může vyskytovat pouze v kapalném médiu.

- Jednoduchá difúze nevyžaduje semipermeabilní membránu, zatímco osmóza je proces, ke kterému dochází prostřednictvím semipermeabilní membrány.

- Jednoduchá difúze pomáhá vyrovnat koncentrace rozpuštěných látek v dostupném prostoru. Osmóza nepodporuje stejnou koncentraci vody na obou stranách semipermeabilní membrány.

- Jednoduchá difúze může nastat mezi různými typy rozpouštědel. Oproti tomu osmóza se může vyskytovat pouze mezi podobnými rozpouštědly a biologickými systémy. Toto rozpouštědlo je obvykle voda.

- V jednoduchých difúzních částicích se distribuují ve všech směrech, v osmóze je tok molekul v podstatě ve stejném směru.

- Jednoduchý proces difúze nelze zastavit ani obrátit. Naproti tomu osmóza může být zastavena nebo obrácena, pokud je na straně membrány aplikován dodatečný tlak, kde je k dispozici méně vody.

Odkazy

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Molekulární biologie buňky (6. vydání). Garland věda.
  2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biologie (2. vyd.) Pearson Education.
  3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molekulární buněčná biologie (8. vydání). W. H. Freeman a Company.
  4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Život: věda o biologii (7. vydání). Sinauer Associates a W. H. Freeman.
  5. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologie (7. vydání) Cengage Learning.
  6. Thibodeau, P. (2013). Anatomie a fisiologie (8)th). Mosby, Inc.
  7. Tortora, G. a Derrickson, B. (2012). Principy anatomie a fyziologie(13. vydání). John Wiley & Sons Inc.