Hva er diffusjon?

Spredning er tendensen til molekyler å spre seg for å okkupere et tilgjengelig rom. Gasser og molekyler i en væske har en tendens til å diffundere fra et mer konsentrert miljø til et mindre konsentrert miljø. Passiv transport er diffusjon av stoffer over en membran. Dette er en spontan prosess og mobil energi blir ikke brukt. Molekyler vil bevege seg fra der et stoff er mer konsentrert til der det er mindre konsentrert. Diffusjonshastigheten for forskjellige stoffer påvirkes av membranpermeabilitet. For eksempel diffunderer vann fritt over cellemembraner men andre molekyler kan ikke. De må hjelpes over cellemembranen gjennom en prosess som kalles forenklet diffusjon.

Key Takeaways: Diffusion

osmose er et spesielt tilfelle av passiv transport. Vann diffunderer over en halvgjennomtrengelig membran som lar noen molekyler passere, men ikke andre.

Ved osmose bestemmes retningen på vannstrømmen ved konsentrasjon av stoffet. Vann diffunderer fra a hypoton (lav oppløst konsentrasjon) løsning til a hyperton (høy oppløst konsentrasjon) løsning. I eksemplet over beveger vann seg fra venstre side av den halvgjennomtrengelige membranen, der sukkeret konsentrasjonen er lav, til høyre side av membranen, der sukkermolekylkonsentrasjonen er høyere. Hvis molekylkonsentrasjonen var den samme på begge sider av membranen, ville vann strømmet likt (isostonic) mellom begge sider av membranen.

En rekke naturlig forekommende prosesser er avhengige av diffusjon av molekyler. åndedrett innebærer diffusjon av gasser (oksygen og karbondioksid) inn og ut av blod. I lunger, diffunderer karbondioksid fra blodet i luften ved lungealveolene. røde blodceller bind så oksygenet som diffunderer fra luften i blodet. Oksygen og andre næringsstoffer i blodet blir transportert til vev hvor gasser og næringsstoffer byttes ut. Karbondioksid og avfall diffunderer fra vev celler inn i blodet, mens oksygen, glukose og andre næringsstoffer i blodet diffunderer i kroppens vev. Denne diffusjonsprosessen skjer kl kapillærsenger.

Diffusjon forekommer også i planteceller. Prosessen av fotosyntese som forekommer i plante blader avhenger av diffusjonen av gasser. I fotosyntesen brukes energi fra sollys, vann og karbondioksid til å produsere glukose, oksygen og vann. Karbondioksid diffunderer fra luften gjennom små porer i planteblader som kalles stomata. Oksygen produsert ved fotosyntesen diffunderer fra planten gjennom stomata og ut i atmosfæren.

I forenklet diffusjonstørre molekyler som glukose, kan ikke fritt diffundere over cellemembraner. Disse molekylene må bevege seg nedover i konsentrasjonsgradienten ved hjelp av transport proteiner. Proteinkanaler innebygd i cellemembraner har åpninger på utsiden av en celle som gjør at visse molekyler kan passe inni. Bare molekyler med visse egenskaper, for eksempel en viss størrelse og form, tillates passering fra utsiden av en celle til dets intracellulære rom. Siden denne prosessen ikke krever energi, anses forenklet diffusjon å være passiv transport.

Eksempler på osmose i kroppen inkluderer reabsorpsjon av vann med nefronrør i nyrer og reabsorpsjon av væske ved vev kapillærer. Hos planter vises osmose i vannabsorpsjon av anlegg røtter. Osmose er viktig for plantestabiliteten. Viltede planter er resultatet av mangel på vann i planten vakuoler. Vakuoler hjelper til med å holde plantestrukturer stive ved å absorbere vann og utøve press på anlegget cellevegger. Vann som beveger seg over plantcellemembraner ved hjelp av osmose, hjelper til med å gjenopprette planten til en oppreist stilling.