ПРОСТОЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ: ПРОЦЕСС И ПРИМЕРЫ - БИОЛОГИЯ - 2025

Простая диффузия является физическим процессом , с помощью которого этих вещества перемещаются из области , где вы высококонцентрированная в районы , где концентрация вещества ниже. Простая диффузия - это самопроизвольный процесс, который не требует энергии, но ему способствует градиент концентрации.

Растворенные вещества называются растворенными веществами, они перемещаются через раствор (или газ) случайным образом. Случайное движение определяется как движение, которое происходит случайно, когда нет регулярного порядка или системы, с помощью которой движения частиц изменяются в растворе или газе.

Простая диффузия

Если молекулы достаточно малы, эта простая диффузия может происходить через клеточные мембраны между отдельными фосфолипидами, составляющими их. Мембраны могут быть проницаемыми, непроницаемыми или полупроницаемыми.

Проницаемая мембрана - это мембрана, которая пропускает любое вещество, непроницаемая мембрана не пропускает никакое вещество, а полупроницаемая мембрана позволяет проходить только определенным веществам.

Простой процесс распространения

Простая диффузия осуществляется за счет водородных связей, которые образуются между молекулами воды и растворенными в ней веществами. Молекулы воды движутся беспорядочно и в конечном итоге окружают отдельные молекулы растворенного вещества, максимально увеличивая возможность образования водородных связей.

Таким образом, если бы смесь вещества была приготовлена ​​в воде, первоначально вещество было бы сконцентрировано в одном месте, в исходном. В то время градиент концентрации очень высок.

Со временем молекулы движутся и сталкиваются друг с другом; это движение способствует образованию связей между частицами растворенного вещества и растворителем. Однако эти связи быстро разрываются, потому что они очень слабые, и это свойство позволяет им распределяться в пространстве до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие.

В тот момент, когда растворенное вещество равномерно распределено по раствору, действие градиента концентрации заканчивается.

Простые примеры распространения

Газообмен в дыхательной системе

В дыхательной системе легких животных происходит постоянный обмен кислорода (O2) и углекислого газа (CO2). Животные поглощают кислород и выделяют углекислый газ путем простой диффузии.

В легких концентрация кислорода выше, чем в крови, поэтому между этими двумя областями существует градиент концентрации, и это способствует диффузии кислорода из легких в кровь.

Точно так же, поскольку молекул углекислого газа в крови больше, чем в легких, они будут стремиться перемещаться из крови в легкие.

Распространение чая в горячей воде

Когда сначала заваривается чашка чая, остается только горячая вода без каких-либо растворенных веществ. Помещая чайный пакетик в горячую воду, он начинает высвобождать частицы чая из пакетика, где концентрация чая выше, в воду, где концентрация чая ниже.

Движению молекул способствует начальный градиент концентрации чая. В конце концов, распространение чая приводит к выравниванию концентраций по всей чашке, и раствор становится однородным (все выглядит одного цвета). На этом этапе градиента концентрации больше нет.

Различия между простой и облегченной диффузией

- При простой диффузии частицы пересекают клеточную мембрану свободно, без «помощи» других структур. Напротив, при облегченной диффузии молекулы транспортируются через небольшие белковые каналы, которые пересекают всю мембрану.

- Простая диффузия происходит медленнее, чем облегченная.

- Простая диффузия не является специфической для растворенного вещества, только частицы, которые необходимо транспортировать, должны быть гидрофобными, чтобы без проблем пересекать клеточную мембрану. Напротив, при облегченной диффузии транспортируются определенные растворенные вещества.

- Простая диффузия не может быть подавлена, в то время как облегченная диффузия может подавляться определенными молекулами, которые связываются с каналами транспортера.

- Простая диффузия - всегда пассивный процесс, то есть не требует энергии от АТФ. Напротив, облегченная диффузия может быть активным или пассивным механизмом, в зависимости от того, требует ли она энергии АТФ или нет.

- При простой диффузии вещества всегда движутся в сторону градиента их концентрации. Напротив, при облегченной диффузии вещества проходят через мембрану против или в пользу градиента ее концентрации.

- Простая диффузия позволяет проходить маленьким и неполярным молекулам (гидрофобным), тогда как облегченная диффузия позволяет проходить большим и полярным молекулам (гидрофильным).

Различия между простой диффузией и осмосом

- Простая диффузия означает движение любого вещества в зависимости от градиента его концентрации; с другой стороны, осмос относится исключительно к движению воды в зависимости от ее водного потенциала.

- Простая диффузия происходит в твердых жидкостях и газах. Напротив, осмос может происходить только в жидкой среде.

- Простая диффузия не требует полупроницаемой мембраны, а осмос - это процесс, который происходит через полупроницаемую мембрану.

- Простая диффузия помогает уравнять концентрации растворенных веществ в доступном пространстве. Осмос не способствует равенству концентрации воды с обеих сторон полупроницаемой мембраны.

- Простая диффузия может происходить между различными типами растворителей. Напротив, осмос может происходить только между аналогичными растворителями и в биологических системах. Этим растворителем обычно является вода.

- При простой диффузии частицы распределяются во всех направлениях, при осмосе поток молекул в основном в одном направлении.

- Простой процесс распространения нельзя остановить или обратить вспять. Вместо этого осмос можно остановить или обратить вспять, если приложить дополнительное давление со стороны мембраны, где меньше воды.

Ссылки

1. Альбертс, Б., Джонсон, А., Льюис, Дж., Морган, Д., Рафф, М., Робертс, К., Уолтер, П. (2014). Молекулярная биология клетки (6-е изд.). Наука о гирляндах.
2. Кэмпбелл, Н. и Рис, Дж. (2005). Биология (2-е изд.) Pearson Education.
3. Лодиш, Х., Берк, А., Кайзер, К., Кригер, М., Бретчер, А., Плоег, Х., Амон, А. и Мартин, К. (2016). Молекулярная клеточная биология (8-е изд.). WH Freeman and Company.
4. Первес, В., Садава, Д., Орианс, Г. и Хеллер, Х. (2004). Жизнь: наука биология (7-е изд.). Sinauer Associates и WH Freeman.
5. Соломон, Э., Берг, Л., Мартин, Д. (2004). Биология (7-е изд.) Cengage Learning.
6. Тибодо, П. (2013). Анатомия и физиология (8- ^{е место} ). Mosby, Inc.
7. Тортора, Г. и Дерриксон, Б. (2012). Принципы анатомии и физиологии (13-е изд.). John Wiley & Sons Inc.