Quá trình khuếch tán đơn giản và ví dụ

các phát sóng đơn giản là quá trình vật lý mà các chất di chuyển từ một khu vực nơi chúng tập trung rất nhiều đến các khu vực có nồng độ của chất đó thấp hơn. Khuếch tán đơn giản là một quá trình tự phát không cần năng lượng, nhưng được thúc đẩy bởi một gradient nồng độ.

Các chất được hòa tan được gọi là các chất hòa tan, chúng di chuyển qua một dung dịch (hoặc một chất khí) bằng các chuyển động ngẫu nhiên. Chuyển động ngẫu nhiên được định nghĩa là chuyển động xảy ra do tình cờ, trong đó không có trật tự hoặc hệ thống thông thường mà chuyển động của các hạt thay đổi trong dung dịch hoặc khí.

Nếu các phân tử đủ nhỏ, sự khuếch tán đơn giản này có thể xảy ra thông qua màng tế bào, giữa các phospholipid riêng lẻ tạo nên nó. Các màng có thể thấm, không thấm nước hoặc bán kết.

Một màng thấm là một màng cho phép bất kỳ chất nào đi qua, một màng không thấm nước không vượt qua bất kỳ chất nào và một màng bán kết hợp chỉ cho phép đi qua một số chất nhất định.

Chỉ số

• 1 Quá trình khuếch tán đơn giản
• 2 ví dụ phát sóng đơn giản
  • 2.1 Trao đổi khí trong hệ hô hấp
  • 2.2 Phổ biến trà trong nước nóng
• 3 Sự khác nhau giữa khuếch tán đơn giản và khuếch tán thuận lợi
• 4 Sự khác biệt giữa khuếch tán đơn giản và thẩm thấu
• 5 tài liệu tham khảo

Quá trình khuếch tán đơn giản

Sự khuếch tán đơn giản được thực hiện bởi các hoạt động của các liên kết hydro được hình thành giữa các phân tử nước và các chất hòa tan trong đó. Các phân tử nước di chuyển ngẫu nhiên và cuối cùng bao quanh các phân tử chất tan riêng lẻ, giúp tối đa hóa cơ hội hình thành liên kết hydro.

Do đó, nếu hỗn hợp một chất được tạo ra trong nước, ban đầu chất đó sẽ được tập trung ở một nơi, nơi ban đầu. Lúc đó độ dốc nồng độ rất cao.

Khi thời gian trôi qua, các phân tử di chuyển và va chạm với nhau; Chuyển động này thúc đẩy sự hình thành liên kết giữa các hạt chất tan và dung môi. Tuy nhiên, các liên kết này bị hỏng nhanh chóng vì chúng rất yếu và đây là thuộc tính cho phép chúng được phân phối khắp không gian cho đến khi đạt đến trạng thái cân bằng..

Tại thời điểm đó, nơi chất tan được phân bố đồng đều trong suốt dung dịch, cường độ của gradient nồng độ kết thúc.

Ví dụ phát sóng đơn giản

Trao đổi khí trong hệ hô hấp

Trong hệ hô hấp của động vật phổi oxy (O2) và carbon dioxide (CO2) liên tục được trao đổi. Động vật hấp thụ oxy và trục xuất carbon dioxide bằng cách khuếch tán đơn giản.

Trong phổi, nồng độ oxy cao hơn trong máu, do đó có một dải nồng độ giữa hai vùng này và điều này làm cho sự khuếch tán oxy từ phổi đến máu được thúc đẩy..

Tương tự như vậy, có nhiều phân tử carbon dioxide trong máu hơn trong phổi, chúng sẽ có xu hướng di chuyển từ máu đến phổi.

Phổ biến trà trong nước nóng

Khi bạn chuẩn bị một tách trà ban đầu, chỉ có nước nóng mà không có chất tan. Bằng cách đặt túi trà vào nước nóng, nó bắt đầu giải phóng các hạt trà ra khỏi túi - nơi có nồng độ trà cao hơn - vào trong nước, nơi nồng độ trà thấp hơn.

Sự chuyển động của các phân tử được ưa chuộng bởi độ dốc nồng độ ban đầu của trà. Cuối cùng, sự khuếch tán của trà làm cho nồng độ cân bằng trong suốt cốc và dung dịch trở nên đồng nhất (trông giống như tất cả các màu). Tại thời điểm này không có độ dốc tập trung.

Sự khác nhau giữa khuếch tán đơn giản và khuếch tán thuận lợi

- Trong khuếch tán đơn giản, các hạt đi qua màng tế bào một cách tự do, không có sự "trợ giúp" của các cấu trúc khác. Ngược lại, trong quá trình khuếch tán thuận lợi, các phân tử được vận chuyển qua các kênh protein nhỏ xuyên qua toàn bộ màng.

- Khuếch tán đơn giản chậm hơn khuếch tán thuận lợi.

- Khuếch tán đơn giản không đặc trưng cho chất tan, chỉ có các hạt được vận chuyển phải kỵ nước để chúng có thể đi qua màng tế bào mà không gặp vấn đề gì. Ngược lại, trong các chất hòa tan cụ thể khuếch tán được tạo điều kiện được vận chuyển.

- Khuếch tán đơn giản không thể bị ức chế, trong khi khuếch tán thuận lợi có thể bị ức chế bởi các phân tử cụ thể liên kết với các kênh vận chuyển.

- Khuếch tán đơn giản luôn là một quá trình thụ động, nghĩa là nó không đòi hỏi năng lượng đến từ ATP. Ngược lại, khuếch tán thuận lợi có thể là một cơ chế chủ động hoặc thụ động, tùy thuộc vào việc nó có cần năng lượng ATP hay không.

- Trong khuếch tán đơn giản, các chất luôn chuyển động có lợi cho gradient nồng độ của chúng. Ngược lại, trong quá trình khuếch tán được tạo điều kiện, các chất đi qua màng chống lại hoặc có lợi cho gradient nồng độ của chúng.

- Khuếch tán đơn giản cho phép đi qua các phân tử nhỏ và không phân cực (kỵ nước), trong khi khuếch tán thuận lợi cho phép đi qua các phân tử lớn và cực (ưa nước).

Sự khác biệt giữa khuếch tán đơn giản và thẩm thấu

- Khuếch tán đơn giản đề cập đến sự chuyển động của bất kỳ chất nào theo gradient nồng độ của nó; Mặt khác, thẩm thấu chỉ liên quan đến sự chuyển động của nước theo tiềm năng nước của nó.

- Khuếch tán đơn giản xảy ra trong chất lỏng và khí rắn. Ngược lại, thẩm thấu chỉ có thể xảy ra trong môi trường lỏng.

- Khuếch tán đơn giản không cần màng bán kết, trong khi thẩm thấu là quá trình xảy ra qua màng bán định.

- Khuếch tán đơn giản giúp cân bằng nồng độ các chất hòa tan trong không gian có sẵn. Thẩm thấu không ủng hộ nồng độ nước bằng nhau ở cả hai mặt của màng bán kết.

- Khuếch tán đơn giản có thể xảy ra giữa các loại dung môi khác nhau. Ngược lại, thẩm thấu chỉ có thể xảy ra giữa các dung môi tương tự và trong các hệ thống sinh học. Dung môi này thường là nước.

- Trong các hạt khuếch tán đơn giản phân phối theo mọi hướng, trong thẩm thấu, dòng chảy của các phân tử về cơ bản là theo cùng một hướng.

- Quá trình khuếch tán đơn giản không thể dừng lại hoặc đảo ngược. Ngược lại, thẩm thấu có thể được dừng lại hoặc đảo ngược nếu áp lực bổ sung được áp dụng ở phía bên của màng nơi có ít nước hơn.

Tài liệu tham khảo

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Sinh học phân tử của tế bào (Tái bản lần thứ 6). Khoa học vòng hoa.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Sinh học (Tái bản lần 2) Giáo dục Pearson.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Sinh học tế bào phân tử (Tái bản lần thứ 8). W. H. Freeman và Công ty.
4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Cuộc sống: khoa học sinh học (Tái bản lần thứ 7). Các cộng sự của Sinauer và W. H. Freeman.
5. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Sinh học (Tái bản lần thứ 7).
6. Thibodeau, P. (2013). Giải phẫu và Phisiology (8^thứ). Mosby, Inc.
7. Tortora, G. & Derrickson, B. (2012). Nguyên tắc giải phẫu và sinh lý(Tái bản lần thứ 13). John Wiley & Sons Inc.