Procesul de difuzie simplă și exemple

simpla difuzare este procesul fizic prin care substanțele se deplasează dintr-o regiune în care sunt foarte concentrate în zone în care concentrația acestei substanțe este mai mică. Simpla difuzie este un proces spontan care nu necesită energie, dar este promovat de un gradient de concentrație.

Substanțele dizolvate se numesc substanțe dizolvate, se mișcă printr-o soluție (sau gaz) prin mișcări aleatorii. Mișcarea aleatorie este definită ca mișcarea care se întâmplă din întâmplare, unde nu există nici o ordine sau sistem regulat prin care mișcările particulelor se schimbă într-o soluție sau gaz.

Dacă moleculele sunt suficient de mici, această difuzie simplă poate să apară prin membranele celulare, între fosfolipidele individuale care o fac. Membranele pot fi permeabile, impermeabile sau semipermeabile.

O membrană permeabilă este cea care permite prin orice substanță, o membrană impermeabilă la apă nu trece nici o substanță și o membrană semipermeabilă permite doar trecerea anumitor substanțe.

index

• 1 Proces simplu de difuzie
• 2 Exemple simple de difuzare
  • 2.1 Schimbul de gaze în sistemul respirator
  • 2.2 Diseminarea ceaiului în apă caldă
• 3 Diferențele dintre difuzia simplă și difuzia facilă
• 4 Diferențele dintre difuzia simplă și osmoză
• 5 Referințe

Proces simplu de difuzie

Difuzia simplă se realizează prin acțiuni ale legăturilor de hidrogen care se formează între moleculele de apă și substanțele dizolvate dizolvate în acesta. Moleculele de apă se deplasează aleatoriu și în final înconjoară moleculele solubile individuale, ceea ce maximizează posibilitatea de a forma legăturile de hidrogen.

Astfel, dacă un amestec de substanță se face în apă, inițial substanța ar fi concentrată într-un singur loc, cel inițial. În acel moment, gradientul de concentrație este foarte mare.

Odată cu trecerea timpului moleculele se mișcă și se ciocnesc unul cu celălalt; Această mișcare promovează formarea de legături între particulele de substanță dizolvată și solvent. Cu toate acestea, aceste legături se rupe rapid deoarece sunt foarte slabe și aceasta este proprietatea care le permite să fie distribuite pe tot spațiul până la atingerea echilibrului.

În acel moment, în cazul în care substanța dizolvată este distribuită uniform pe toată soluția, rezistența gradientului de concentrație este depășită.

Exemple simple de difuzare

Schimbul de gaze în sistemul respirator

În sistemul respirator al animalelor pulmonare, oxigenul (O2) și dioxidul de carbon (CO2) sunt schimbate în mod constant. Animalele absorb oxigenul și elimină dioxidul de carbon prin difuzie simplă.

În plămâni, concentrația de oxigen este mai mare decât în ​​sânge, deci există un gradient de concentrație între aceste două regiuni, ceea ce face ca difuzia oxigenului din plămâni în sânge să fie promovată.

În mod similar, având mai multe molecule de dioxid de carbon în sânge decât în ​​plămâni, acestea vor avea tendința de a se deplasa de la sânge la plămâni.

Diseminarea ceaiului în apă fierbinte

Când pregătiți o ceașcă de ceai inițial, există doar apă caldă fără a fi dizolvată. Prin plasarea sacului de ceai în apa fierbinte începe să elibereze particulele de ceai din sacul - în cazul în care există o concentrație mai mare de ceai - în apă, unde concentrația ceaiului este mai mică.

Mișcarea moleculelor este favorizată de gradientul inițial de concentrare al ceaiului. În cele din urmă, difuzarea ceaiului determină egalizarea concentrațiilor în cupă și soluția pentru a deveni omogenă (toate sunt de aceeași culoare). În acest moment nu există niciun gradient de concentrație.

Diferențele dintre difuzia simplă și difuzarea facilă

- În difuzie simplă, particulele traversează membrana celulară liber, fără "ajutorul" altor structuri. Dimpotrivă, în difuzarea facilă, moleculele sunt transportate prin mici canale de proteine ​​care traversează întreaga membrană.

- Difuzarea simplă este mai lentă decât difuzarea facilă.

- Difuzia simplă nu este specifică pentru substanța dizolvată, doar că particulele care trebuie transportate trebuie să fie hidrofobe, astfel încât să poată trece fără probleme membrana celulară. Spre deosebire de difuzia facilitatã, solutele specifice sunt transportate.

- Difuzia simplă nu poate fi inhibată, în timp ce difuzia facilitatată poate fi inhibată de molecule specifice care se leagă de canalele de transport.

- Difuzarea simplă este întotdeauna un proces pasiv, adică nu necesită energia provenită de la ATP. Dimpotrivă, difuzarea facilă poate fi un mecanism activ sau pasiv, în funcție de necesitatea sau nu a energiei ATP.

- În difuzie simplă substanțele se mișcă întotdeauna în favoarea gradientului lor de concentrare. În schimb, în ​​difuzia facilitat, substanțele traversează membrana împotriva sau în favoarea gradientului de concentrație.

- Difuzia simplă permite trecerea moleculelor mici și nepolare (hidrofobe), în timp ce difuzia facilităbilă permite trecerea moleculelor mari și polare (hidrofile).

Diferențele dintre difuzia simplă și osmoză

- difuzia simplă se referă la mișcarea oricărei substanțe în funcție de gradientul său de concentrație; Pe de altă parte, osmoza se referă exclusiv la mișcarea apei în funcție de potențialul său de apă.

- Difuzia simplă apare în lichide și gaze solide. Dimpotrivă, osmoza poate apărea numai în mediu lichid.

- Difuzia simplă nu necesită o membrană semipermeabilă, în timp ce osmoza este un proces care are loc printr-o membrană semipermeabilă.

- Difuzarea simplă ajută la egalizarea concentrațiilor de substanțe dizolvate dizolvate în spațiul disponibil. Osmoza nu favorizează concentrația egală a apei pe ambele părți ale membranei semipermeabile.

- Se pot produce difuzii simple între diferitele tipuri de solvenți. Dimpotrivă, osmoza poate să apară numai între solvenți similari și în sisteme biologice. Acest solvent este de obicei apă.

- în difuzie simplă particulele sunt distribuite în toate direcțiile, în osmoză fluxul de molecule este în esență în aceeași direcție.

- Procesul simplu de difuzare nu poate fi oprit sau inversat. Dimpotrivă, osmoza poate fi oprită sau inversată dacă se aplică o presiune suplimentară pe partea laterală a membranei în care este disponibilă mai puțină apă.

referințe

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. și Walter, P. (2014). Biologie moleculară a celulei (Ediția a șasea). Garland Science.
2. Campbell, N. și Reece, J. (2005). biologie (Ediția a 2-a) Pearson Education.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Biologie celulară moleculară (Ediția a 8-a). W. H. Freeman și Compania.
4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. și Heller, H. (2004).Viața: știința biologiei(Ediția a șaptea). Sinauer Associates și W. H. Freeman.
5. Solomon, E., Berg, L. și Martin, D. (2004). biologie (A șaptea ediție) Învățarea în domeniul educației.
6. Thibodeau, P. (2013).Anatomie și fiziologie(8^lea). Mosby, Inc.
7. Tortora, G. și Derrickson, B. (2012).Principii de anatomie și fiziologie(Ediția a 13-a). John Wiley & Sons Inc.