ENKEL DIFFUSJON: PROSESS OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2026

Den enkle diffusjonen er den fysiske prosessen som stoffene flyttes fra et område der du er sterkt konsentrert til områder hvor konsentrasjonen av stoffet er lavere. Enkel diffusjon er en spontan prosess som ikke krever energi, men fremmes av en konsentrasjonsgradient.

Stoffene som er oppløst kalles oppløste stoffer, de beveger seg gjennom en løsning (eller en gass) ved tilfeldige bevegelser. Tilfeldig bevegelse er definert som bevegelse som skjer ved en tilfeldighet, der det ikke er noen regelmessig orden eller system som bevegelsene til partikler forandrer seg i en løsning eller gass.

Enkel diffusjon

Hvis molekylene er små nok, kan denne enkle diffusjonen oppstå over cellemembraner, mellom de individuelle fosfolipidene som utgjør den. Membranene kan være gjennomtrengelige, ugjennomtrengelige eller halvgjennomtrengelige.

En permeabel membran er en som lar ethvert stoff passere gjennom, en ugjennomtrengelig membran lar ikke noe stoff passere og en halvgjennomtrengelig membran lar bare visse stoffer passere.

Enkel diffusjonsprosess

Enkel diffusjon utføres gjennom handlinger av hydrogenbindingene som dannes mellom vannmolekyler og oppløste stoffer i den. Vannmolekylene beveger seg tilfeldig og omgir til slutt individuelle oppløste molekyler, og maksimerer muligheten til å danne hydrogenbindinger.

Således, hvis en blanding av et stoff ble laget i vann, ville stoffet til å begynne med konsentreres på et enkelt sted, det første. På den tiden er konsentrasjonsgradienten veldig høy.

Når tiden går, beveger molekylene seg og kolliderer med hverandre; denne bevegelsen fremmer dannelsen av bindinger mellom de oppløste partikler og løsningsmidlet. Imidlertid brytes disse bindingene raskt fordi de er veldig svake, og dette er egenskapen som lar dem distribueres over hele rommet til likevekt er nådd.

På det punktet, der det løste stoffet er jevnt fordelt gjennom løsningen, ender kraften til konsentrasjonsgradienten.

Enkle diffusjonseksempler

Gassutveksling i luftveiene

I luftveiene til lungedyr utveksles det stadig oksygen (O2) og karbondioksid (CO2). Dyr tar opp oksygen og fordriver karbondioksyd ved enkel diffusjon.

I lungene er oksygenkonsentrasjonen høyere enn i blodet, så det er en konsentrasjonsgradient mellom disse to områdene, og dette fører til at diffusjon av oksygen fra lungene til blodet fremmes.

På samme måte som det er mer karbondioksydmolekyler i blodet enn i lungene, vil de ha en tendens til å bevege seg fra blodet inn i lungene.

Spre te i varmt vann

Når en kopp te brygges innledningsvis er det bare varmt vann uten løsemiddel. Ved å plassere teposen i det varme vannet, begynner det å frigjøre tepartiklene fra posen - der det er en høyere konsentrasjon av te - i vannet, der konsentrasjonen av te er lavere.

Bevegelsen av molekylene favoriseres av den opprinnelige konsentrasjonsgradienten til te. Etter hvert får diffusjonen av teen til at konsentrasjonene utjevnes i hele koppen og løsningen blir homogen (det hele ser ut i samme farge). På dette tidspunktet er det ikke lenger en konsentrasjonsgradient.

Forskjeller mellom enkel diffusjon og forenklet diffusjon

- I enkel diffusjon krysser partiklene fritt over cellemembranen, uten "hjelp" fra andre strukturer. I kontrast, i forenklet diffusjon, blir molekylene transportert gjennom små proteinkanaler som krysser hele membranen.

- Enkel diffusjon er tregere enn forenklet diffusjon.

- Enkel diffusjon er ikke spesifikk for løsningen, bare at partiklene som skal transporteres må være hydrofobe slik at de kan krysse cellemembranen uten problemer. I kontrast transporteres spesifikke løsemidler i forenklet diffusjon.

- Enkel diffusjon kan ikke hemmes, mens forenklet diffusjon kan hemmes av spesifikke molekyler som binder seg til transportørkanaler.

- Enkel diffusjon er alltid en passiv prosess, det vil si at den ikke krever energien fra ATP. I motsetning til dette kan forenklet diffusjon være en aktiv eller passiv mekanisme, avhengig av om den krever energien til ATP eller ikke.

- I enkel diffusjon beveger stoffene seg alltid til fordel for konsentrasjonsgradienten. Tvert imot, i forenklet diffusjon passerer stoffene gjennom membranen mot eller til fordel for dens konsentrasjonsgradient.

- Enkel diffusjon tillater passering av små og ikke-polare molekyler (hydrofobe), mens forenklet diffusjon muliggjør passering av store og polare molekyler (hydrofile).

Forskjeller mellom enkel diffusjon og osmose

- Enkel diffusjon refererer til bevegelsen av ethvert stoff som en funksjon av dets konsentrasjonsgradient; på den annen side refererer osmose utelukkende til bevegelse av vann som en funksjon av vannpotensialet.

- Enkel diffusjon forekommer i faste væsker og gasser. Tvert imot, osmose kan bare forekomme i et flytende medium.

- Enkel diffusjon krever ikke en semi-permeabel membran, mens osmose er en prosess som skjer gjennom en semipermeabel membran.

- Enkel diffusjon hjelper til med å utjevne konsentrasjonene av oppløste løsemidler i det tilgjengelige rommet. Osmose favoriserer ikke likhet av vannkonsentrasjon på begge sider av den semipermeable membranen.

- Enkel diffusjon kan oppstå mellom forskjellige typer løsemidler. I kontrast kan osmose bare forekomme mellom lignende løsningsmidler og i biologiske systemer. Dette løsningsmidlet er vanligvis vann.

- I enkel diffusjon blir partiklene fordelt i alle retninger, i osmose er strømmen av molekyler i utgangspunktet i samme retning.

- Den enkle diffusjonsprosessen kan ikke stoppes eller reverseres. I stedet kan osmose stoppes eller reverseres hvis det påføres ytterligere trykk på siden av membranen der det er mindre vann tilgjengelig.

referanser

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Molecular Biology of the Cell (6. utg.). Garland Science.
2. Campbell, N. & Reece, J. (2005). Biologi (2. utg.) Pearson Education.
3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molecular Cell Biology (8. utg.). WH Freeman and Company.
4. Purves, W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Livet: biologiens vitenskap (7. utg.). Sinauer Associates og WH Freeman.
5. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologi (7. utg.) Cengage Learning.
6. Thibodeau, P. (2013). Anatomi og Phisiology (8 ^th ). Mosby, Inc.
7. Tortora, G. & Derrickson, B. (2012). Prinsipper for anatomi og fysiologi (13. utg.). John Wiley & Sons Inc.