Bioloģijā difūzija ir pasīvu izšķīdušo vielu transportēšana no molekulām (piemēram, skābekļa, glikozes un citām) caur plazmas membrānu.
Šajā šūnu difūzijas procesā vielai ir tendence pāriet no koncentrētākas zonas (hipertoniskas) uz mazāk koncentrētu zonu (hipotonisku). Viss šis process ir pasīvs, jo netiek tērēta enerģija, un tā mērķis ir izlīdzināt koncentrācijas, kas atkarīgs tikai no tā koncentrācijas gradienta.
Šūnu difūzija cilvēka ķermenī ir nepieciešama sagremoto barības vielu absorbcijai, apmaiņai gāzes, hormonu kustība, papildus tam, ka piedalās gandrīz visos attīstības procesos embriju.
Lai notiktu viss šis koncentrācijas izlīdzināšanas process, var notikt divu veidu difūzija:
- The vienkārša difūzija, kurā izšķīdušajai vielai nav nepieciešami veicinātāji, lai izietu caur membrānu, un
- The veicināja difūziju, kad izšķīdušā viela iziet cauri membrānai ar olbaltumvielu palīdzību.
Kas ir vienkārša difūzija?
Tas ir process, kurā izšķīdušās vielas pārvietojas tieši pāri plazmas membrānai no koncentrētākās barotnes līdz vismazāk koncentrētai videi,
bez palīdzības pārvadātāju olbaltumvielu daudzums.Vienkāršs difūzijas piemērs
Visizplatītākais vienkāršās difūzijas piemērs ir elpošana. Tas ietver gāzu (skābekļa un oglekļa dioksīda) difūziju asinīs un no tām.
Plaušās oglekļa dioksīds no asinīm izkliedējas gaisā alveolās, un sarkanās asins šūnas saista skābekli, kas no gaisa izkliedējas asinīs, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā.
Skābeklis un citas uzturvielas asinīs tiek nogādātas audos, kur notiek gāzu un barības vielu apmaiņa.
Oglekļa dioksīds un atkritumi no audu šūnām izkliedējas asinīs, savukārt skābeklis, glikoze un citas asinīs esošās barības vielas - organisma audos.
Kas ir difūzijas veicināšana?
Veicinātā difūzijā izšķīdušā viela pāriet no koncentrētākas barotnes uz mazāk koncentrētu barotni ar olbaltumvielu atvieglošanu.
Šie fermenti tiek saukti caurlaidība (vai jonu kanāls) vai pārvadātājiem, tie, kas pārveido savu slāni, lai izšķīdušo vielu varētu nogādāt mazāk koncentrētā vidē.
Daži nesēju enzīmu piemēri ir ogļhidrāti, aminoskābes, vitamīni un daži joni, piemēram, nātrijs un kālijs.
Izmantojot jonu kanālu olbaltumvielas un šūnu membrānā iekļautās transportēšanas olbaltumvielas, šīs vielas var transportēt, piemēram, uz šūnām. Kad darījums ir Kad darījums ir pabeigts, olbaltumvielas atgriežas sākotnējā stāvoklī.
Veicinātas difūzijas piemērs
Viens no visizplatītākajiem atvieglotās difūzijas piemēriem ir glikozes transportēšana no ārpusšūnas barotnes (ārpus šūnas) uz intracelulāro barotni (šūnas iekšienē).
Tā kā glikozes daudzums asinīs ir lielāks, tas ir, ārpus šūnām, difūzijai ir lai izlīdzinātu koncentrācijas intracelulārajā vidē, lai to izdarītu, izmantojot olbaltumvielas transports.
Kāda ir atšķirība starp vienkāršu difūziju un atvieglotu difūziju?
Galvenā atšķirība starp vienkāršu un atvieglotu difūziju ir veids, kā molekulas tiek transportētas pa membrānu.
VIENKĀRŠA PĀRRAIDE | ATTĪSTĪTA PĀRRAIDE |
---|---|
Izšķīdušās vielas transportē tieši caur membrānas fosfolipīdu divslāni | Pārvadā izšķīdušo vielu ar dažu atvieglojošu olbaltumvielu palīdzību |
Notiek ar mazām, nepolārām daļiņām | Notiek ar lielām, polārām daļiņām |
Šī atšķirība notiek tāpēc, ka plazmas membrānu veido a fosfolipīdu divslānis. Tātad, kad noteiktai vielai izdodas iziet cauri šim divslānim bez koordinatora palīdzības, tas tiek uzskatīts taukos šķīstošs, ko sauc arī par hidrofobisks.
Tomēr ir daudz vielu, kas ir ūdenī šķīstošs, zināms arī kā hidrofils vai lipofīls. Šajā gadījumā molekulas ir ūdenī šķīstošas, tas ir, tās ir polāras molekulas, un tāpēc tām ir nepieciešams nepolārs transportieris (olbaltumviela), lai izietu caur membrānu.
Šim atvieglojošajam proteīnam ir iekšēja polārā struktūra, kas ļauj iziet vielām polārās struktūras un ārējā nepolārā struktūra, kas izšķīdušajai vielai ļauj iziet cauri membrānai bez izšķīst. Tas notiek difūzijas veicināšanas gadījumā.
Difūzija un osmoze
Osmozē ūdens plūsmas virzienu nosaka izšķīdušās vielas koncentrācija. Atšķirībā no vienkāršas un atvieglotas difūzijas, ūdens šeit difundē no hipotoniska šķīduma (zema izšķīdušās vielas koncentrācija) līdz hipertoniskam šķīdumam (augsta izšķīdušās vielas koncentrācija).
Skatiet vairāk par Osmoze.