Was ist Diffusion?

Diffusion ist die Tendenz von Molekülen, sich auszubreiten, um einen verfügbaren Raum einzunehmen. Gase und Moleküle in einer Flüssigkeit neigen dazu, von einer konzentrierten Umgebung in eine weniger konzentrierte Umgebung zu diffundieren. Passiver Transport ist die Diffusion von Substanzen über eine Membran. Das ist ein spontaner Prozess und zelluläre Energie wird nicht verbraucht. Moleküle bewegen sich von einem Ort, an dem eine Substanz stärker konzentriert ist, zu einem Ort, an dem sie weniger konzentriert ist. Die Diffusionsrate für verschiedene Substanzen wird durch die Membranpermeabilität beeinflusst. Zum Beispiel diffundiert Wasser frei über Zellmembranen aber andere Moleküle können nicht. Sie müssen durch einen Prozess, der als erleichterte Diffusion bezeichnet wird, über die Zellmembran transportiert werden.

Key Takeaways: Verbreitung

Osmose ist ein Sonderfall des passiven Transports. Wasser diffundiert über eine semipermeable Membran, durch die einige Moleküle passieren können, andere jedoch nicht.

Bei der Osmose wird die Richtung des Wasserflusses durch die Konzentration des gelösten Stoffes bestimmt. Wasser diffundiert aus a hypotonisch (niedrige Konzentration an gelöstem Stoff) Lösung zu a hypertonisch (hohe Konzentration an gelöstem Stoff) Lösung. Im obigen Beispiel bewegt sich Wasser von der linken Seite der semipermeablen Membran, wo sich der Zucker befindet Die Konzentration ist niedrig, auf der rechten Seite der Membran, wo sich die Zuckermolekülkonzentration befindet höher. Wenn die Molekülkonzentration auf beiden Seiten der Membran gleich wäre, würde das Wasser gleichmäßig fließen (isostonisch) zwischen beiden Seiten der Membran.

Eine Reihe von natürlich vorkommenden Prozessen beruht auf der Diffusion von Molekülen. Atmung beinhaltet die Diffusion von Gasen (Sauerstoff und Kohlendioxid) in und aus dem Blut. In dem LungeKohlendioxid diffundiert an den Lungenalveolen aus dem Blut in die Luft. rote Blutkörperchen Binden Sie dann den aus der Luft diffundierenden Sauerstoff ins Blut. Sauerstoff und andere Nährstoffe im Blut werden transportiert Gewebe wo Gase und Nährstoffe ausgetauscht werden. Kohlendioxid und Abfälle diffundieren aus dem Gewebe Zellen in das Blut, während Sauerstoff, Glukose und andere Nährstoffe im Blut in das Körpergewebe diffundieren. Dieser Diffusionsprozess findet bei statt Kapillarbetten.

Diffusion tritt auch in auf Pflanzenzellen. Der Prozess von Photosynthese das kommt in der Pflanze vor Blätter hängt von der Diffusion von Gasen ab. Bei der Photosynthese wird Energie aus Sonnenlicht, Wasser und Kohlendioxid zur Erzeugung von Glukose, Sauerstoff und Wasser verwendet. Kohlendioxid diffundiert aus der Luft durch winzige Poren in Pflanzenblättern Stomata. Durch Photosynthese erzeugter Sauerstoff diffundiert von der Pflanze über die Stomata in die Atmosphäre.

Im erleichterte DiffusionGrößere Moleküle wie Glucose können nicht frei über Zellmembranen diffundieren. Diese Moleküle müssen mit Hilfe des Transports ihren Konzentrationsgradienten nach unten bewegen Proteine. In Zellmembranen eingebettete Proteinkanäle haben Öffnungen zur Außenseite einer Zelle, durch die bestimmte Moleküle hineinpassen können. Nur Moleküle mit bestimmten Eigenschaften, wie einer bestimmten Größe und Form, dürfen von außerhalb einer Zelle in ihren intrazellulären Raum gelangen. Da dieser Prozess keine Energie benötigt, wird die erleichterte Diffusion als passiver Transport betrachtet.

Beispiele für Osmose im Körper sind die Reabsorption von Wasser durch Nephrontubuli in der Nieren und die Reabsorption von Flüssigkeit am Gewebe Kapillaren. In Pflanzen zeigt sich Osmose in der Wasseraufnahme von Pflanze Wurzeln. Osmose ist wichtig für die Pflanzenstabilität. Verwelkte Pflanzen sind das Ergebnis eines Wassermangels in der Pflanze Vakuolen. Vakuolen helfen dabei, die Pflanzenstrukturen starr zu halten, indem sie Wasser aufnehmen und Druck auf die Pflanze ausüben Zellwände. Wasser, das sich durch Osmose über Pflanzenzellmembranen bewegt, hilft, die Pflanze wieder in eine aufrechte Position zu bringen.