Kaj je difuzija?
Difuzija je težnja, da se molekule razširijo, da bi zasedle razpoložljiv prostor. Plini in molekule v tekočini imajo težnjo po difuziji iz bolj koncentriranega v manj koncentrirano okolje. Pasivni transport je difuzija snovi po membrani. To je a spontani proces in celična energija se ne porablja. Molekule se bodo premikale od mesta, kjer je snov bolj koncentrirana, do manj koncentrirane snovi. Na hitrost difuzije za različne snovi vpliva membranska prepustnost. Na primer, voda prosto difundira čez celične membrane druge molekule pa ne morejo. Treba jim je pomagati po celični membrani s postopkom, ki se imenuje olajšana difuzija.
Ključni odvzemi: difuzija
- Difuzija je pasivno gibanje molekul iz območja visoke koncentracije na območje z nizko koncentracijo.
- Pasivna difuzija je gibanje molekul po membrani, kot je celična membrana. Gibanje ne potrebuje energije.
- V olajšana difuzija, se molekula s pomočjo nosilnega proteina transportira čez membrano.
- Osmoza je vrsta pasivne difuzije, pri kateri voda difuzuje po polprepustni membrani iz območja z nizko koncentracijo topil do območja z visoko koncentracijo topljenca.
- Dihanje in fotosinteza sta primera difuzijskih procesov, ki se pojavljajo v naravi.
- Primer glukoze v celice je primer olajšana difuzija.
- Absorpcija vode v koreninah rastline je primer osmoze.
Kaj je osmoza?
Osmoza je poseben primer pasivnega prevoza. Voda difundira po polprepustni membrani, ki nekaterim molekulam omogoča prehod, druge pa ne.
Pri osmozi je smer pretoka vode določena s koncentracijo topljenca. Voda difuzuje od a hipotonični (nizka koncentracija raztopine) do a hipertonično (visoka koncentracija raztopine). V zgornjem primeru se voda premika z leve strani polprepustne membrane, kjer je sladkor koncentracija je nizka, na desno stran membrane, kjer je koncentracija molekul sladkorja višje. Če bi bila koncentracija molekul na obeh straneh membrane enaka, bi voda tekla enako (izotonično) med obema stranema membrane.
Primeri difuzije
Številni naravni procesi se opirajo na difuzijo molekul. Dihanje vključuje razprševanje plinov (kisika in ogljikovega dioksida) v in iz njega kri. V pljuča, ogljikov dioksid se v pljučnih alveolih razprši iz krvi v zrak. rdeče krvne celice nato vežejo kisik, ki difundira iz zraka v kri. Kisik in druga hranila v krvi se prevažajo do tkiva kjer se izmenjujejo plini in hranila. Ogljikov dioksid in odpadki difundirajo od tkiva celice v kri, medtem ko kisik, glukoza in druga hranila v krvi razpršijo v telesna tkiva. Ta difuzijski postopek se pojavi ob kapilarne postelje.
Difuzija se pojavi tudi v rastlinske celice. Postopek fotosinteza ki se pojavlja v rastlini listi odvisno od difuzije plinov. Pri fotosintezi se energija sončne svetlobe, vode in ogljikovega dioksida uporablja za proizvodnjo glukoze, kisika in vode. Ogljikov dioksid se iz zraka razprši skozi drobne pore v listih rastlin stomati. Kisik, ki nastaja s fotosintezo, se iz rastline razrašča skozi stome v ozračje.
V olajšana difuzija, večje molekule, kot je glukoza, ne morejo prosto razpršiti po celičnih membranah. Te molekule se morajo s transportom premikati navzdol po koncentracijskem gradientu beljakovine. Proteinski kanali, vgrajeni v celične membrane, imajo odprtine na zunanji strani celice, ki omogočajo, da se nekatere molekule prilegajo v notranjost. Izven celice v njen znotrajcelični prostor lahko prehajajo samo molekule z določenimi lastnostmi, kot sta določena velikost in oblika. Ker ta postopek ne potrebuje energije, se olajšana difuzija šteje za pasivni transport.
Primeri osmoze
Primeri osmoze v telesu vključujejo reabsorpcijo vode v nefronskih tubulih v ledvice in reabsorpcijo tekočine v tkivu kapilare. Pri rastlinah se osmoza kaže v absorpciji vode z rastlina korenine. Osmoza je pomembna za stabilnost rastlin. Umrle rastline so posledica pomanjkanja vode v rastlinah vakuole. Vakuoli pomagajo ohranjati rastlinske strukture toge tako, da absorbirajo vodo in izvajajo pritisk na rastlino celične stene. Voda, ki se z osmozo giblje po membranah rastlinskih celic, pomaga obnoviti rastlino v pokončnem položaju.