2.13: Дифузія

Last updated

Oct 23, 2022
Save as PDF
- 2.12: Організація клітин
- 2.14: Сприяння дифузії

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Що в кінцевому підсумку станеться з цими барвниками?

Всі вони будуть зливатися воєдино. Барвники будуть рухатися по воді, поки не буде досягнуто рівномірного розподілу. Процес переходу з ділянок великої кількості в ділянки невеликої кількості називається дифузією.

Пасивний транспорт

Ймовірно, найважливішою особливістю фосфоліпідних мембран клітини є те, що вони вибірково проникні або напівпроникні. Мембрана, яка вибірково проникна, має контроль над тим, які молекули або іони можуть увійти або виходити з клітини, як показано на малюнку нижче. Проникність мембрани залежить від організації та характеристик мембранних ліпідів і білків. Таким чином, клітинні мембрани допомагають підтримувати стан гомеостазу всередині клітин (і тканин, органів та систем органів), щоб організм міг залишатися живим і здоровим.

Ілюструє, як вибірково проникна мембрана клітини пропускає лише певні молекули через

Вибірково проникна мембрана пропускає певні молекули, але не інші.

Транспортування через мембрани

Молекулярний склад фосфоліпідного бішару обмежує типи молекул, які можуть проходити через нього. Наприклад, гідрофобні (ненавидять воду) молекули, такі як вуглекислий газ (CO ₂) та кисень (O ₂), можуть легко проходити через ліпідний бішар, але іони, такі як кальцій (Ca ²⁺) та полярні молекули, такі як вода (H ₂ O) не може. Гідрофобна внутрішня частина фосфоліпідного бішару не пропускає іони або полярні молекули через те, що ці молекули гідрофільні або люблячі воду. Крім того, великі молекули, такі як цукру та білки, занадто великі, щоб пройти через бішар. Транспортні білки всередині мембрани дозволяють цим молекулам проходити через мембрану, а також всередину або з клітини. Таким чином, полярні молекули уникають контакту з неполярною внутрішньою стороною мембрани, а великі молекули переміщуються через великі пори.

Кожна клітина міститься в мембрані, перемежованої з транспортними білками, які діють як канали або насоси, щоб впустити або змусити певні молекули. Метою транспортних білків є захист внутрішнього середовища клітини і збереження балансу солей, поживних речовин і білків в межах діапазону, який підтримує клітину і організм живими.

Існує три основних способи проходження молекул через фосфоліпідну мембрану. Перший спосіб не вимагає введення енергії осередком і називається пасивним транспортом. Другий спосіб вимагає, щоб клітина використовувала енергію для втягування або відкачування певних молекул і іонів і називається активним транспортом. Третій шлях - через бульбашковий транспорт, при якому великі молекули переміщаються по мембрані в бульбашкоподібних мішках, які виготовляються зі шматочків мембрани.

Пасивний транспорт - це спосіб переміщення малих молекул або іонів по клітинній мембрані без введення енергії клітиною. Три основні види пасивного транспорту - дифузія, осмос та полегшена дифузія.

Дифузія

Дифузія - це рух молекул з області високої концентрації молекул в область з меншою концентрацією. Різниця в концентраціях молекул в двох областях називається градієнтом концентрації. Дифузія триватиме до тих пір, поки цей градієнт не буде усунений. Оскільки дифузія переміщує матеріали з області більш високої концентрації в нижчу, вона описується як переміщення розчинених речовин «вниз по градієнту концентрації». Кінцевим результатом дифузії є однакова концентрація, або рівновага, молекул по обидва боки мембрани.

Якщо молекула може вільно проходити крізь клітинну мембрану, вона перетне мембрану шляхом дифузії (малюнок нижче).

Схема дифузії, як молекули рухаються до досягнення рівноваги

Молекули рухаються з області високої концентрації в область меншої концентрації до тих пір, поки не буде досягнута рівновага. Молекули продовжують перетинати мембрану в рівновазі, але з однаковою швидкістю в обох напрямках.

Резюме

Клітинна мембрана вибірково проникна, дозволяючи пропускати лише певні речовини.
Пасивний транспорт - це спосіб переміщення малих молекул або іонів по клітинній мембрані без введення енергії клітиною. Три основні види пасивного транспорту - дифузія, осмос та полегшена дифузія.
Дифузія - це рух молекул з області високої концентрації молекул в область з меншою концентрацією.

Дізнатися більше

Дізнатися більше I

Використовуйте цей ресурс, щоб відповісти на наступні питання.

Пасивний транспорт на www.northland.cc.mn.us/biolog... s/passive1.swf.

Що таке дифузія?
До чого відноситься градієнт концентрації?
Назвіть два фактори, що впливають на швидкість дифузії?

Дізнатися більше II

Дифузія, осмос та активний транспорт на http://www.concord.org/activities/diffusion-osmosis-and-active-transport.

Рецензія

Визначте напівпроникні.
Що таке дифузія?
Що таке градієнт концентрації?
Що мається на увазі під пасивним транспортом?