Kas ir difūzija?
Difūzija ir molekulu tendence izklīst, lai aizņemtu pieejamo vietu. Šķidrumā esošajām gāzēm un molekulām ir tendence difuzēties no koncentrētākas vides uz mazāk koncentrētu vidi. Pasīvais transports ir vielu difūzija pa membrānu. Tas ir spontāns process un šūnu enerģija netiek tērēta. Molekulas pārvietosies no vietas, kur viela ir koncentrētāka, uz vietu, kur tā ir mazāk koncentrēta. Dažādu vielu difūzijas ātrumu ietekmē membrānas caurlaidība. Piemēram, ūdens brīvi izkliedējas šūnu membrānas bet citas molekulas to nevar. Viņiem jāpalīdz šķērsot šūnu membrānu, izmantojot procesu, ko sauc par atvieglotu difūziju.
Taustiņu noņemšana: difūzija
- Difūzija ir molekulu pasīva kustība no augstas koncentrācijas zonas uz zemas koncentrācijas zonu.
- Pasīvā difūzija ir molekulu pārvietošanās pa membrānu, piemēram, šūnu membrānu. Kustībai nav nepieciešama enerģija.
- Iekšā atvieglota difūzija, molekulu ar nesējproteīna palīdzību transportē pāri membrānai.
- Osmoze ir pasīvās difūzijas veids, kurā ūdens izkliedējas pa puscaurlaidīgu membrānu no apgabala ar zemu izšķīdušās vielas koncentrāciju līdz zonai ar augstu izšķīdušās vielas koncentrāciju.
- Elpošana un fotosintēze ir dabiski sastopamu difūzijas procesu piemēri.
- Glikozes pārvietošanās šūnās ir piemērs atvieglota difūzija.
- Ūdens absorbcija augu saknēs ir osmozes piemērs.
Kas ir osmoze?
Osmoze ir īpašs pasīvā transporta gadījums. Ūdens izkliedējas pa puscaurlaidīgu membrānu, kas ļauj molekulām iziet, bet citas ne.
Osmozē ūdens plūsmas virzienu nosaka pēc izšķīdušās vielas koncentrācijas. Ūdens izkliedējas no a hipotoniska (zemas izšķīdušas koncentrācijas) šķīdums līdz a hipertonisks (augsta izšķīdušās vielas koncentrācija) šķīdums. Iepriekš minētajā piemērā ūdens pārvietojas no puscaurlaidīgās membrānas kreisās puses, kur atrodas cukurs koncentrācija ir zema membrānas labajā pusē, kur ir cukura molekulas koncentrācija augstāk. Ja molekulu koncentrācija abās membrānas pusēs būtu vienāda, ūdens plūst vienādi (izostonisks) starp abām membrānas pusēm.
Difūzijas piemēri
Vairāki dabiski notiekoši procesi ir atkarīgi no molekulu difūzijas. Elpošana ietver gāzu (skābekļa un oglekļa dioksīda) difūziju uz un no tās asinis. Iekš plaušas, oglekļa dioksīds izdalās no asinīm gaisā plaušu alveolās. Sarkanās asins šūnas pēc tam saistiet skābekli, kas difūzē no gaisa asinīs. Skābeklis un citas barības vielas asinīs tiek transportētas uz audos kur notiek gāzu un barības vielu apmaiņa. Oglekļa dioksīds un atkritumi izkliedējas no audiem šūnas asinīs, bet skābeklis, glikoze un citas barības vielas asinīs izkliedējas ķermeņa audos. Šis difūzijas process notiek plkst kapilāru gultas.
Difūzija notiek arī augu šūnas. Process fotosintēze kas rodas augā lapas atkarīgs no gāzu difūzijas. Fotosintēzē glikozes, skābekļa un ūdens ražošanai tiek izmantota saules gaismas, ūdens un oglekļa dioksīda enerģija. Oglekļa dioksīds izkliedējas no gaisa caur sīkām porām augu lapās, kuras sauc stomata. Fotosintēzes rezultātā iegūtais skābeklis no auga caur stomatiem izkliedējas atmosfērā.
Iekšā atvieglota difūzija, lielākas molekulas, piemēram, glikoze, nevar brīvi izkliedēties pa šūnu membrānām. Šīm molekulām ar pārvietošanās palīdzību jāpārvietojas pa to koncentrācijas gradientu olbaltumvielas. Šūnu membrānās iestrādātiem olbaltumvielu kanāliem ir atveres šūnas ārpuses, kas ļauj noteiktām molekulām ietilpt iekšpusē. Tikai molekulas ar noteiktām īpašībām, piemēram, noteiktu izmēru un formu, ir atļautas pārvietošanās no šūnas ārpuses uz tās starpšūnu telpu. Tā kā šim procesam nav nepieciešama enerģija, atvieglota difūzija tiek uzskatīta par pasīvu transportu.
Osmozes piemēri
Ķermeņa osmozes piemēri ir ūdens reabsorbcija ar nefrona kanāliņiem nieres un šķidruma reabsorbcija audos kapilāri. Augos osmoze parādās ūdens absorbcijā augs saknes. Osmoze ir svarīga augu stabilitātei. Vītušie augi ir ūdens trūkuma dēļ augos vakuumi. Vakuumi palīdz noturēt augu struktūras stingras, absorbējot ūdeni un izdarot spiedienu uz augu šūnu sienas. Ūdens pārvietošanās pa augu šūnu membrānām ar osmozes palīdzību palīdz atjaunot augu sākotnējā stāvoklī.