Eenvoudig diffusieproces en voorbeelden

de eenvoudige uitzending is het fysieke proces waardoor stoffen van een regio waar ze zeer geconcentreerd zijn naar gebieden gaan waar de concentratie van die stof lager is. Eenvoudige diffusie is een spontaan proces dat geen energie vereist, maar wordt bevorderd door een concentratiegradiënt.

De stoffen die worden opgelost, worden opgeloste stoffen genoemd, ze bewegen door een oplossing (of een gas) door willekeurige bewegingen. Willekeurige beweging wordt gedefinieerd als de verplaatsing door toeval, waar geen orde of regelsysteem waarmee de bewegingen van de deeltjes verandert in een oplossing of gas.

Als de moleculen klein genoeg zijn, kan deze eenvoudige diffusie plaatsvinden door de celmembranen, tussen de afzonderlijke fosfolipiden waaruit het bestaat. De membranen kunnen doorlaatbaar, waterdicht of semi-permeabel zijn.

Een permeabele membraan een die een stof mogelijk maakt, een ondoorlaatbaar membraan niet zal laten geen geneesmiddel en een semi-permeabel membraan maakt slechts de doorgang van bepaalde stoffen.

index

• 1 Eenvoudig diffusieproces
• 2 Eenvoudige uitzendvoorbeelden
  • 2.1 Gasuitwisseling in het ademhalingssysteem
  • 2.2 Verspreiding van thee in heet water
• 3 Verschillen tussen eenvoudige diffusie en gefaciliteerde diffusie
• 4 Verschillen tussen eenvoudige diffusie en osmose
• 5 Referenties

Eenvoudig diffusieproces

De eenvoudige diffusie wordt uitgevoerd door acties van de waterstofbruggen die worden gevormd tussen de watermoleculen en de opgeloste stoffen erin. Watermoleculen verplaatsen zich willekeurig en omringen uiteindelijk individuele opgeloste moleculen, waardoor de kans op het vormen van waterstofbruggen wordt gemaximaliseerd.

Dus als een mengsel van een stof in water werd gemaakt, zou de stof aanvankelijk op één plaats worden geconcentreerd, de eerste. Op dat moment is de concentratiegradiënt erg hoog.

Naarmate de tijd verstrijkt bewegen de moleculen en botsen ze met elkaar; Deze beweging bevordert de vorming van verbindingen tussen de deeltjes opgeloste stof en het oplosmiddel. Deze links worden echter snel verbroken omdat ze erg zwak zijn en dit is de eigenschap waarmee ze door de ruimte kunnen worden verdeeld totdat ze een evenwicht bereiken..

Op dat punt, waar de opgeloste stof uniform door de oplossing wordt verdeeld, eindigt de sterkte van de concentratiegradiënt.

Eenvoudige uitzendvoorbeelden

Uitwisseling van gassen in het ademhalingssysteem

In het ademhalingssysteem van longdieren worden zuurstof (O2) en kooldioxide (CO2) voortdurend uitgewisseld. Dieren absorberen zuurstof en verdrijven koolstofdioxide door eenvoudige diffusie.

In de longen is de zuurstofconcentratie hoger dan in het bloed, dus er is een concentratiegradiënt tussen deze twee regio's en dit zorgt ervoor dat de diffusie van zuurstof uit de longen naar het bloed wordt bevorderd..

Evenzo hebben deze meer kooldioxidemoleculen in het bloed dan in de longen, waardoor deze de neiging hebben om van het bloed naar de longen te gaan.

Verspreiding van thee in heet water

Als je in eerste instantie een kopje thee klaarmaakt, is er alleen warm water zonder enige opgeloste stof. Door het theezakje in het hete water te plaatsen begint het de theedeeltjes uit de zak - waar er een hogere concentratie thee is - in het water te brengen, waar de theeconcentratie lager is.

De beweging van de moleculen wordt begunstigd door de aanvankelijke concentratiegradiënt van de thee. Uiteindelijk, de verspreiding van thee maakt gelijk concentratie opgenomen beker en de oplossing homogeen (allemaal dezelfde kleur). Op dit punt is er geen concentratiegradiënt.

Verschillen tussen eenvoudige diffusie en gefaciliteerde diffusie

- Bij eenvoudige diffusie passeren de deeltjes vrij door het celmembraan, zonder de "hulp" van andere structuren. Daarentegen worden bij diffuse diffusie de moleculen getransporteerd door kleine eiwitkanalen die het gehele membraan doorkruisen.

- Eenvoudige diffusie is langzamer dan gefaciliteerde diffusie.

- Eenvoudige diffusie van de opgeloste stof is niet specifiek alleen transporteren deeltjes hydrofoob zijn zodat ze de celmembraan kan oversteken zonder problemen. Daarentegen worden in de gefaciliteerde diffusie specifieke opgeloste stoffen getransporteerd.

- Eenvoudige diffusie kan niet worden geremd, terwijl gefaciliteerde diffusie kan worden geremd door specifieke moleculen die binden aan transportkanalen.

- Simpele diffusie is altijd een passief proces, dat wil zeggen dat het niet de energie vereist die uit de ATP komt. Daarentegen kan gefaciliteerde diffusie een actief of passief mechanisme zijn, afhankelijk van het feit of het al dan niet ATP-energie vereist.

- Bij eenvoudige diffusie bewegen de stoffen altijd in het voordeel van hun concentratiegradiënt. Omgekeerd passeren de stoffen bij gefaciliteerde diffusie het membraan tegen of ten gunste van hun concentratiegradiënt.

- Eenvoudige diffusie maakt de doorgang van kleine en niet-polaire moleculen (hydrofoob) mogelijk, terwijl gefaciliteerde diffusie de doorgang van grote en polaire moleculen (hydrofiel) mogelijk maakt.

Verschillen tussen eenvoudige diffusie en osmose

- Simpele diffusie heeft betrekking op de beweging van elke stof volgens zijn concentratiegradiënt; Aan de andere kant verwijst osmose uitsluitend naar de beweging van water volgens het waterpotentieel.

- Eenvoudige diffusie vindt plaats in vaste vloeistoffen en gassen. Integendeel, osmose kan alleen in vloeibaar medium voorkomen.

- Voor eenvoudige diffusie is geen semipermeabel membraan nodig, terwijl osmose een proces is dat plaatsvindt via een semipermeabel membraan.

- Eenvoudige diffusie helpt de concentraties opgeloste opgeloste stoffen in de beschikbare ruimte gelijk te maken. Osmose is geen voorstander van de gelijke concentratie van water aan beide zijden van het semipermeabele membraan.

- Eenvoudige diffusie kan optreden tussen verschillende soorten oplosmiddelen. Daarentegen kan osmose alleen optreden tussen vergelijkbare oplosmiddelen en in biologische systemen. Dit oplosmiddel is meestal water.

- In de eenvoudige diffusiedeeltjes verspreiden zich in alle richtingen, in osmose bevindt de stroom van moleculen zich in wezen in dezelfde richting.

- Het eenvoudige diffusieproces kan niet worden gestopt of omgekeerd. Daarentegen kan osmose worden gestopt of omgekeerd als extra druk wordt uitgeoefend op de zijde van het membraan waar minder water beschikbaar is.

referenties

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Moleculaire biologie van de cel (6e druk). Garland Science.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). biologie (2e ed.) Pearson Education.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Moleculaire celbiologie (8e druk). W. H. Freeman and Company.
4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Leven: de wetenschap van de biologie (7e druk). Sinauer Associates en W.H. Freeman.
5. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). biologie (7e druk) Cengage Learning.
6. Thibodeau, P. (2013). Anatomie en fysiologie (8^th). Mosby, Inc.
7. Tortora, G. & Derrickson, B. (2012). Principes van anatomie en fysiologie(13de ed.). John Wiley & Sons Inc.