Что такое облегченная диффузия

Содержание
  1. Разница между простой диффузией и облегченной диффузией – 2020 – Новости
  2. Ключевые области покрыты
  3. Что такое простая диффузия
  4. Что такое облегченная диффузия
  5. Сходства между простой диффузией и облегченной диффузией
  6. Определение
  7. Вхождение
  8. Транспортированные молекулы
  9. Молекулы фасилитатора
  10. Скорость диффузии
  11. При низких градиентах концентрации
  12. Примеры
  13. Вывод
  14. Ссылка:
  15. Изображение предоставлено:
  16. Пассивный транспорт веществ через мембрану: описание, особенности
  17. Основные виды транспорта
  18. Пассивный транспорт веществ
  19. Скорость диффузии
  20. Облегченная диффузия
  21. Состояния белка-переносчика
  22. Обменная диффузия
  23. Разновидность обменной диффузии
  24. Активный и пассивный транспорт
  25. Что такое активный транспорт
  26. Первичный активный транспорт
  27. Натриево-калиевый насос
  28. Картридж АТФ
  29. Вторичный активный транспорт
  30. Пассивный транспорт
  31. Простой диффузионный процесс и примеры / биология
  32. Простой процесс диффузии
  33. Обмен газов в дыхательной системе
  34. Распространение чая в горячей воде
  35. Различия между простой диффузией и облегченной диффузией
  36. Различия между простой диффузией и осмосом
  37. ссылки

Разница между простой диффузией и облегченной диффузией – 2020 – Новости

Что такое облегченная диффузия

Простая диффузия и облегченная диффузия – это два типа пассивных транспортных методов, при которых клеточная мембрана транспортирует молекулы через нее. Он использует естественную энтропию для перемещения молекул из более высокой концентрации в более низкую концентрацию, пока концентрация не станет равной.

Следовательно, энергия АТФ не используется для транспортировки молекул. Существует четыре основных типа пассивного транспорта: осмос, простая диффузия, облегченная диффузия и фильтрация.

Основное различие между простой диффузией и облегченной диффузией заключается в том, что простая диффузия представляет собой беспристрастный тип диффузии, при котором частица перемещается от более высокой к более низкой концентрации через мембрану, тогда как облегченная диффузия представляет собой перенос веществ через биологическую мембрану через градиент концентрации посредством средства молекулы-носителя.

Ключевые области покрыты

1. Что такое простая диффузия
– определение, особенности, механизм
2. Что такое облегченная диффузия
– определение, особенности, механизм
3.

Каковы сходства между простой диффузией и облегченной диффузией
– Общие черты
4.

В чем разница между простой диффузией и облегченной диффузией
– Сравнение основных различий

Ключевые слова: простая диффузия, облегченная диффузия, пассивный транспорт, градиент концентрации, фильтрация, клеточная мембрана, канальные белки, белки-носители.

Что такое простая диффузия

Простая диффузия – это беспристрастный тип диффузии, при котором частица движется от более высокой к более низкой концентрации. Направленное движение через градиент концентрации является пассивным.

Как только молекулы становятся равномерно распределенными, молекулы с обеих сторон клеточной мембраны достигают равновесия, при котором не наблюдается никакого чистого движения молекул.

Как правило, небольшие неполярные молекулы, такие как кислород, диоксид углерода и этанол, свободно диффундируют через клеточную мембрану. Скорость диффузии зависит от температуры, размера молекулы и крутизны градиента концентрации. Температура влияет на кинетическую энергию частиц в растворе.

Крупные частицы подвергаются более высокому сопротивлению в растворе по сравнению с более мелкими частицами. Более того, когда градиент концентрации высокий, через мембрану пройдет больше молекул. Простая диффузия через клеточную мембрану показана на рисунке 1 .

Рисунок 1: Простая диффузия

Что такое облегченная диффузия

Облегченная диффузия – это перенос веществ через биологическую мембрану через градиент концентрации посредством молекулы-носителя. Во время облегченной диффузии большие ионы и полярные молекулы растворяются в воде и специфически и пассивно транспортируются через клеточную мембрану.

Полярные ионы диффундируют через трансмембранные каналы белков, а крупные молекулы диффундируют через трансмембранные белки-носители . Канальные белки образуют гидрофобные туннели через мембрану, позволяя выбранным гидрофобным молекулам проходить через мембрану.

Некоторые белки канала «открыты» все время, а некоторые, как белки ионного канала, «стробированы». Белки-носители, такие как пермеазы, изменяют свою конформацию, поскольку через них транспортируются такие молекулы, как глюкоза или аминокислоты.

Аквапорины – это другой тип транспортных белков, которые позволяют воде так быстро проникать через мембрану. Облегченная диффузия через канал белка показана на фиг.2 .

Рисунок 2: Облегченная диффузия

Сходства между простой диффузией и облегченной диффузией

  • Как простая, так и облегченная диффузия происходят по градиенту концентрации от высокой концентрации до низкой концентрации молекул.
  • Оба типа не требуют энергии для транспортировки молекул.
  • Чистое движение молекул по обе стороны клеточной мембраны равно нулю в уравновешенном состоянии.

Определение

Простая диффузия. Простая диффузия – это диффузионный тип, при котором частица движется от более высокой к более низкой концентрации.

Облегченная диффузия. Облегченная диффузия – это перенос веществ через биологическую мембрану через градиент концентрации посредством молекулы-носителя.

Вхождение

Простая диффузия: простая диффузия происходит через фосфолипидный бислой.

Облегченная диффузия: Облегченная диффузия происходит через трансмембранные белки.

Транспортированные молекулы

Простая диффузия: простая диффузия переносит небольшие неполярные частицы.

Облегченная диффузия: Облегченная диффузия переносит крупные или полярные частицы.

Молекулы фасилитатора

Простая диффузия: простая диффузия происходит непосредственно через клеточную мембрану.

Облегченная диффузия: Облегченная диффузия происходит через специфические молекулы-посредники, называемые трансмембранными интегральными белками.

Скорость диффузии

Простая диффузия: скорость простой диффузии прямо пропорциональна градиенту концентрации через мембрану, а также проницаемости мембраны растворенного вещества.

Облегченная диффузия: скорость облегченной диффузии зависит от кинетики переноса, опосредованного носителем.

При низких градиентах концентрации

Простая диффузия . Скорость простой диффузии низкая при низких концентрациях растворенного вещества.

Облегченная диффузия: Скорость облегченной диффузии высока при низких концентрациях растворенного вещества по сравнению с простой диффузией.

Примеры

Простая диффузия: диффузия газов через дыхательную мембрану и диффузия молекул из крови в клетки через интерстициальную жидкость являются примерами простой диффузии.

Облегченная диффузия: контртранспорт хлорида / бикарбоната в почечных канальцевых клетках и котранспорт натрия с сахарами, такими как глюкоза, галактоза, фруктоза и аминокислоты, являются примерами облегченной диффузии.

Вывод

Простая диффузия и облегченная диффузия являются двумя пассивными транспортными методами, которые переносят молекулы через клеточную мембрану. И простая, и облегченная диффузия происходят через градиент концентрации. Основное различие между простой и облегченной диффузией заключается в их механизме переноса молекул через клеточную мембрану.

Простая диффузия позволяет прямой транспорт молекул через клеточную мембрану. Напротив, облегченная диффузия происходит через трансмембранные белки, такие как белки-носители, канальные белки и аквапорины. Небольшие неполярные молекулы переносятся простой диффузией. Большие и полярные молекулы транспортируются путем облегченной диффузии.

Чистое движение молекул по обе стороны клеточной мембраны равно нулю в уравновешенном состоянии.

Ссылка:

1. «Простая диффузия». BioNinja. Np, nd Web. Доступна здесь. 12 июня 2017 г.
2. «Диффузный и пассивный транспорт». Ханская академия. Np, nd Web. Доступна здесь. 12 июня 2017 г.

Изображение предоставлено:

1. «Схема простой диффузии в клеточной мембране» ru LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal – собственная работа. (Общественное достояние) через Wikimedia Commons
2. «OSC Microbio 03 03 facdiff» от CNX OpenStax – (CC BY 4.0) через Commons Wikimedia

Источник: https://ru.weblogographic.com/difference-between-simple-diffusion

Пассивный транспорт веществ через мембрану: описание, особенности

Что такое облегченная диффузия

Что такое пассивный транспорт? Трансмембранное перемещение различных высокомолекулярных соединений, клеточных компонентов, надмолекулярных частиц, которые не способны проникать сквозь каналы в мембране, осуществляется посредством специальных механизмов, например, с помощью фагоцитоза, пиноцитоза, экзоцитоза, переноса через межклеточное пространство. То есть перемещение веществ сквозь мембрану может происходить при помощи различных механизмов, которые подразделяются по признакам участия в них специфических переносчиков, а также по энергозатратам. Ученые подразделяют транспорт веществ на активный и пассивный.

Основные виды транспорта

Пассивный транспорт представляет собой перенос вещества сквозь биологическую мембрану по градиенту (осмотический, концентрационный, гидродинамический и другие), не требующий расхода энергии.

Активный транспорт представляет собой перенос вещества сквозь биологическую мембрану против градиента. При этом расходуется энергия.

Примерно 30 – 40% энергии, которая образуется в результате метаболических реакции в организме человека, тратится на осуществление активного транспорта веществ.

Если рассматривать функционирование человеческих почек, то в них на активный транспорт тратится около 70 – 80% потребленного кислорода.

Пассивный транспорт веществ

он подразумевает перенос различных веществ сквозь биологические мембраны по разнообразным градиентам. Такими градиентами могут быть:

  • градиент электрохимического потенциала;
  • градиент концентрации вещества;
  • градиент электрического поля;
  • градиент осмотического давления и прочие.

Процесс осуществления пассивного транспорта не требует каких-либо энергозатрат. Он может происходить при помощи облегченной и простой диффузии. Как нам известно, диффузия представляет собой хаотическое перемещение молекул вещества в разнообразных средах, которое обусловлено энергией тепловых колебаний вещества.

Если частица вещества является электронейтральной, то направление, в котором будет происходить диффузия, определяется разностью концентрации веществ, содержащихся в средах, которые разделены мембраной. К примеру, между отсеками клетки, внутри клетки и вне ее.

Если частицы вещества, его ионы имеют электрический заряд, то диффузия будет зависеть не только от разности концентраций, но и от величины заряда данного вещества, наличия и знаков заряда с обеих сторон мембраны.

Величина электрохимического градиента определяется алгебраической суммой электрического и концентрационного градиентов на мембране.

Пассивный транспорт мембраны возможен, благодаря наличию градиентов концентрации вещества, осмотического давления, возникающего между разными сторонами мембраны клетки или электрического заряда.

К примеру, средний уровень содержащихся в плазме крови ионов Na+ составляет около 140 мМ/л, а содержание его в эритроцитах примерно в 12 раз больше.

Подобный градиент, выражающийся в разности концентраций, способен создавать движущую силу, обеспечивающую перенос молекул натрия в эритроциты из плазмы крови.

Следует отметить, что скорость подобного перехода весьма низкая из-за того, что для клеточной мембраны характерна низкая проницаемость для ионов данного вещества. Гораздо большей проницаемостью данная мембрана обладает в отношении ионов калия. Энергия клеточного метаболизма не используется для совершения процесса простой диффузии.

Скорость диффузии

Активный и пассивный транспорт веществ через мембрану характеризуется скоростью диффузии. Описать ее можно при помощи уравнения Фика: dm/dt=-kSΔC/x.

В данном случае dm/dt представляет собой количество того вещества, которое диффундирует за одну единицу времени, а k представляет собой коэффициент процесса диффузии, который характеризует проницаемость биомембраны для диффундирующего вещества. S равняется площади, на которой происходит диффузия, а ΔC выражает разность концентрации веществ с разных сторон биологической мембраны, при этом x характеризует расстояние, которое имеется между точками диффузии.

Очевидно, что через мембрану наиболее легко будут перемещаться те вещества, которые диффундируют одновременно по градиентам концентраций и электрических полей. Немаловажным условием для осуществления диффузии вещества сквозь мембрану являются физические свойства самой мембраны, ее проницаемость для каждого конкретного вещества.

В силу того, что бислой мембраны сформирован углеводородными радикалами фосфолипидов, обладающих гидрофобными свойствами, вещества гидрофобной природы с легкостью диффундируют через нее. В частности, это относится к веществам, которые легко растворяются в липидах, например, тиреоидные и стероидные гормоны, а также некоторые вещества наркотического характера.

Минеральные ионы и низкомолекулярные вещества, имеющие гидрофильную природу, диффундируют посредством пассивных ионных каналов мембраны, которые сформированы из каналообразующих белковых молекул, а иногда сквозь дефекты упаковки мембраны фосфолипидных молекул, которые возникают в клеточной мембране в результате тепловой флуктуации.

Пассивный транспорт через мембрану – процесс очень интересный.

Если условия нормальные, то значительные количества вещества могут проникать сквозь бислой мембраны только в том случае, если они неполярные и имеют небольшой размер.

В противном случае перенос происходит посредством белков-переносчиков. Подобные процессы с участием белка-переносчика называются не диффузией, а транспортом вещества сквозь мембрану.

Облегченная диффузия

Облегченная диффузия, подобно простой диффузии, происходит по градиенту концентрации вещества. Основное отличие состоит в том, что в процессе переноса вещества принимает участие специальная молекула белка, называемая переносчиком.

Облегченная диффузия является видом пассивного переноса молекул вещества сквозь биомембраны, осуществляемым по градиенту концентрации при помощи переносчика.

Состояния белка-переносчика

Белок-переносчик может находится в двух конформационных состояниях. К примеру, в состоянии А данный белок может обладать сродством с веществом, которое он переносит, его участки для связывания с веществом развернуты внутрь, за счет чего формируется пора, открытая к одной стороне мембраны.

После того, как белок связался с переносимым веществом, изменяется его конформация и происходит его переход в состояние Б. При таком превращении у переносчика теряется сродство с веществом.

Из связи с переносчиком оно высвобождается и перемещается в пору уже по другую сторону мембраны. После того, как вещество перенесено, белок-переносчик снова изменяет свою конформацию, возвращаясь в состояние А.

Подобный транспорт вещества сквозь мембрану называется унипортом.

Низкомолекулярные вещества вроде глюкозы могут транспортироваться сквозь мембрану посредством облегченной диффузии. Такой транспорт может происходить из крови в мозг, в клетки из интерстициальных пространств. Скорость переноса вещества при таком виде диффузии способна достигать до 108 частиц через канал за одну секунду.

Как мы уже знаем, скорость активного и пассивного транспорта веществ при простой диффузии пропорциональна разности концентраций вещества с двух сторон мембраны. В случае же облегченной диффузии эта скорость увеличивается пропорционально увеличивающей разности концентрации вещества до определенного максимального значения.

Выше этого значения скорость не увеличивается, даже несмотря на то что разность концентраций с разных сторон мембраны продолжает увеличиваться.

Достижение такой максимальной точки скорости в процессе осуществления облегченной диффузии можно объяснить тем, что максимальная скорость предполагает вовлечение в процесс переноса всех имеющихся белков-переносчиков.

Какое понятие еще включают в себя активный и пассивный транспорт через мембраны?

Обменная диффузия

Подобный вид транспорта молекул вещества сквозь клеточную мембрану характеризуется тем, что в обмене участвуют молекулы одного и того же вещества, которые находятся с разных сторон биологической мембраны. Стоит отметить, что при таком транспорте веществ концентрация молекул с обеих сторон мембраны абсолютно не изменяется.

Разновидность обменной диффузии

Одной из разновидностей обменной диффузии является обмен, при котором молекула одного вещества меняется на две и более молекул иного вещества.

К примеру, один из путей, по которому происходит удаление положительных ионов кальция из гладкомышечных клеток бронхов и сосудов из сократительных миоцитов сердца – это обмен их на ионы натрия, расположенные вне клетки.

Один ион натрия в этом случае обменивается на три иона кальция. Таким образом, происходит движение натрия и кальция сквозь мембрану, которое носит взаимообусловленный характер. Подобный вид пассивного транспорта сквозь клеточную мембрану называется антипортом.

Именно таким образом клетка способна освободиться от ионов кальция, которые имеются в избытке. Этот процесс является необходимым для того, чтобы гладкие миоциты и кардиомиоциты расслаблялись.

В данной статье был рассмотрен активный и пассивный транспорт веществ через мембрану.

Источник: https://FB.ru/article/331981/passivnyiy-transport-veschestv-cherez-membranu-opisanie-osobennosti

Активный и пассивный транспорт

Что такое облегченная диффузия

В процессе жизнедеятельности клетке требуется постоянный обмен  веществами с внеклеточной средой.

Этот обмен происходит различными способами: путем пассивного транспорта, когда вещества поступают в клетку по градиентам концентрации, например кислород.

Но клетка может переносить вещества и против концентрационных или электрических градиентов. Такой транспорт требует затрат энергии и называется активным.

Что такое активный транспорт

Активный транспорт – это движение частиц против градиента концентрации. Это движение осуществляется с помощью свободной энергии организма. Активный транспорт всегда осуществляется переносчиками. В зависимости от типа используемой энергии, существует первичный активный и вторичный активный транспорт.

Первичный активный транспорт

В первичном активном транспорте используется энергия макроэргической связи АТФ, которая получается при ее разложении на АДФ и фосфат. Благодаря этому виду транспорта транспортируются катионы.

Элементом молекулярных устройств являются насосы, и для них характерно то, что скорость, с которой они работают, может изменяться.

Когда ионы находятся в нормальных для организма концентрациях, скорость ионных насосов составляет примерно половину их максимальной.

Ионные насосы – это мембранные белки, которые способны связываться с различными ионами и транспортировать их через мембрану с потреблением энергии, обеспечиваемой АТФ.

В первую очередь активный транспорт, осуществляемый с помощью ионных насосов, осуществляется тремя различными транспортными механизмами, которые тесно связаны с АТФ.

Одним из типов насосного механизма является тип P, который необходим для транспорта различных типов ионов и для ряда физиологических функций.

Натриево-калиевый насос лучше всего изучен. Помимо этого есть также кальциевый насос, протон-калиевый насос, протонный насос.

Натриево-калиевый насос

Натриево-калиевый насос связан с переносом двух типов ионов – натрия и калия. Это тетрамер, состоящий из двух α и двух β субъединиц. Его насосная функция выполняется на основе конформационных изменений составляющих его субъединиц, связанных с фосфорилированием и дефосфорилированием. Его механизм действия таков, что два калия и три иона натрия обмениваются между собой.

Число циклов, которые он выполняет за 1 секунду, составляет около 100. Наибольшее количество натриево-калиевых насосов находится на мембране нейронов и некоторых клетках петли Генле (почки).

Α-субъединица представлена ​​длинной полипептидной цепью, которая многократно проходит через липидный бислой. Большая часть его находится в цитозоле, а небольшая часть находится внеклеточно. Часть, расположенная в цитоплазме, снабжена областью, которая функционирует как аденозинтрифосфатаза.

В α-субъединице имеется три сайта связывания для ионов натрия и 2 сайта связывания для калия. Β-субъединица представлена ​​небольшим гликопротеином, который проходит только один раз через липидный бислой.

Исходя из этих структурных единиц, составляющих натриево-калиевый насос, ясно, что его функцию выполняет α-субъединица, а роль β-субъединицы неясна.

Функция насоса выполняется благодаря циклическим конформационным изменениям от E1 до E2. Первоначально АТФ и три иона натрия связываются с α-субъединицей. АТФ разлагается, а α-субъединица фосфорилируется, что приводит к конформационным изменениям и удалению связанных ионов с внешней стороны мембраны.

После следующего дефосфорилирования наблюдаются новые конформационные изменения, которые приводят к введению ионов калия и высвобождению в цитоплазму.

Количество циклов, выполняемых в минуту, зависит от температуры и наличия соединений, которые связываются с α-субъединицей, или от изменения ионного состава внеклеточной жидкости (СВЖ).

Благодаря действию натриево-калиевого насоса, СВЖ содержит больше натрия и меньше калия, а цитозоль содержит меньше натрия и гораздо больше калия. Кроме того, он поддерживает осмоляльность цитозоля и объем клетки. Натриево-калиевый насос важен для вторичного активного транспорта, функции возбудимых клеток и наличия разницы трансмембранного потенциала.

Другие виды насосов
Кальциевый насосКальциевый насос имеет механизм действия, аналогичный натриево-калиевому, но переносит только один тип ионов – кальций. Концентрация ионов кальция в цитозоле во много раз ниже, чем во внеклеточном пространстве. Этот градиент концентрации поддерживается кальциевым насосом, который находится в мембранах практически всех клеток. Его функция определяется конформационными изменениями.  
Протон-калиевый насосПротон-калиевый насос имеет механизм действия, аналогичный натриево-калиевому, с той разницей, что вместо натрия ионы водорода удаляются во внеклеточном пространстве. Когда одна молекула АТФ расщепляется, один ион водорода транспортируется наружу, а один ион калия внутрь. Протон-калиевый насос находится в слизистой оболочке желудка и в клетках собирательных протоков в почках.  
Протонный насосПротонный насос по функции аналогичен кальциевому – он осуществляет активный унипорт ионов водорода. Это происходит на мембранах некоторых клеточных органелл (лизосом) и в некоторых эпителиальных клетках, которые составляют почечные канальцы.  

Картридж АТФ

Другим примером активного транспорта является связующий картридж АТФ. Существует не менее 45 разновидностей этого механизма насоса в организме человека. Транспортные белки используются для двух трансмембранных областей и двух цитозольных.

Особенностью здесь является то, что носитель специфичен для конкретного вещества или группы соединений. В большинстве случаев этот тип активного транспорта происходит изнутри клетки во внешнюю среду. Примерами являются носители желчных солей, стеринов, холестерина и железа.

Картридж АТФКартридж АТФ

Вторичный активный транспорт

Во вторичном активном транспорте используется энергия градиента концентрации вещества, а не АТФ. Это связано с тем, что перенос ионов с первичным активным транспортом создает градиент концентрации для других ионов, транспорт которых может быть связан с первичным. В зависимости от направления транспортируемых веществ, присутствует дифференциация:

  • симпорт – передача в том же направлении;
  • антипорт – передача идет в разные стороны.

Антипортовые переносчики называются обменниками. Примерами этого типа активного транспорта являются: вторичный активный транспорт глюкозы, аминокислот, ионов калия и хлора, ионов хлора, кальция и других.

Функция вторичного активного транспорта связана с обеспечением энергией клеток, регулированием рН их внутриклеточной среды, осуществлением реабсорбции электролитов в пищеварительной системе и в почках.

Пассивный транспорт

Важнейшим свойством клеточной мембраны является ее избирательная проницаемость, благодаря которой происходит перенос веществ между внеклеточным и внутриклеточным пространством. Транспорт, осуществляемый через плазмалемму, делится на активный и пассивный. Пассивный транспорт осуществляется без потребления энергии АТФ. Перенос происходит по градиенту концентрации вещества.

Пассивный транспорт бывает двух видов:

  • диффузия – частицы растворенного вещества проходят через плазмалемму;
  • осмос – растворитель проходит через плазмалемму.
Пассивный транспорт
ДиффузияОсмос
Диффузия – это тип пассивного транспорта, при котором частицы растворенного вещества перемещаются из места с более высокой концентрацией в место с более низкой концентрацией, то есть вдоль градиента концентрации.В зависимости от того, несет ли переносимое вещество заряд, различают простую и облегченную диффузию.Осмос – это тип пассивного транспорта, при котором растворитель проходит через мембрану, чаще всего воду, под действием осмотического градиента. Важными условиями для осмоса являются то, что осмотические концентрации на обеих сторонах мембраны различны и что плазмалемма проницаема для воды.При осмосе вода проходит из места с более низким уровнем в место с более высокой осмотической концентрацией. Движение воды происходит благодаря специальным каналам, называемым аквапоринами (трансмембранными белками), расположенными на поверхности клеточной мембраны.Аквапоринов 11 разных видов. Это тетрамеры, состоящие из четырех субъединиц. В центре каждого находится пора, через которую проходят молекулы воды.
Поскольку двойной фосфолипидный слой является сложным барьером, который необходимо преодолеть, только небольшие жирорастворимые вещества (простагландины, стероидные гормоны, эфир) и небольшие неполярные молекулы (кислород, диоксид углерода, азот, оксид азота) легко преодолевают этот барьер посредством простой диффузии.Транспорт водорастворимых веществ через мембрану осуществляется с помощью транспортных белков – носителей. Процесс называется облегченной диффузией, транспортеры белка, участвующие в этом способе транспорта, состоят из длинной полипептидной цепи, которая многократно проходит через липидный бислой. Таким образом, образуется каналообразная структура, через которую транспортируемое вещество проходит без контакта с мембраной. Носитель также снабжен секцией, с которой он взаимодействует с переносимым веществом.Предполагается, что он претерпевает конформационные изменения при связывании с транспортируемым веществом

Тоничность определяет влияние раствора на живые клетки. Если определенные клетки погружены в раствор и остаются там в течение некоторого времени, можно наблюдать три типа изменений:Существуют различные формулы и методы, с помощью которых это можно определить.

В большинстве случаев это делается путем определения точки замерзания раствора. Когда в растворе находятся растворенные частицы, он замерзает при более низких температурах, и чем выше их концентрация, тем ниже температура замерзания. Осмотичность раствора зависит от его осмоляльности.

Если два раствора имеют одинаковую осмоляльность, они являются изоосмотическими, и один раствор обладает более высокой осмоляльностью, чем другой, он является гиперосмотическим, а если он имеет более низкую осмоляльность, он является гипоосмотическим.Осмос зависит от осмоляльности раствора.

Осмоляльность – это осмотическая концентрация количества частиц, содержащихся в одном килограмме воды. Единицей измерения является осмол.

  • попадание воды в клетки путем осмоса и увеличения объема клеток (в этом случае клетка находится в гипотоническом растворе);
  • утечка воды из ячеек, уменьшение объема и образование морщин (в этом случае клетка находится в гипертоническом растворе);
  • никаких перемен в клетках не наблюдается.

Последнее изменение называется изотоническим. Изотонические растворы должны отвечать следующим требованиям: иметь осмоляльность, равную осмоляльности клеточного цитозоля, и не иметь доступных веществ, которые могут проникать через плазмалемму путем диффузии.

Источник: http://medicine-simply.ru/just-medicine/aktivnyj-i-passivnyj-transport

Простой диффузионный процесс и примеры / биология

Что такое облегченная диффузия

простая трансляция это физический процесс, посредством которого вещества перемещаются из области, где они очень сконцентрированы, в области, где концентрация этого вещества ниже. Простая диффузия – это спонтанный процесс, который не требует энергии, но поддерживается градиентом концентрации.

Вещества, которые растворяются, называются растворенными веществами, они перемещаются через раствор (или газ) случайными движениями. Случайное движение определяется как случайное движение, когда нет регулярного порядка или системы, в которой движения частиц изменяются в растворе или газе..

Если молекулы достаточно малы, эта простая диффузия может происходить через клеточные мембраны между отдельными фосфолипидами, которые составляют его. Мембраны могут быть проницаемыми, водонепроницаемыми или полупроницаемыми.

Проницаемая мембрана – это мембрана, которая пропускает любое вещество, непроницаемая мембрана не пропускает никаких веществ, а полупроницаемая мембрана только пропускает определенные вещества..

индекс

  • 1 Простой процесс распространения
  • 2 простых примера трансляции
    • 2.1 Газообмен в дыхательной системе
    • 2.2 Распространение чая в горячей воде
  • 3 Различия между простой диффузией и облегченной диффузией
  • 4 Различия между простой диффузией и осмосом
  • 5 ссылок

Простой процесс диффузии

Простая диффузия осуществляется за счет действия водородных связей, которые образуются между молекулами воды и растворенными в ней растворенными веществами. Молекулы воды движутся случайным образом и в конечном итоге окружают отдельные молекулы растворенного вещества, что максимально увеличивает возможность образования водородных связей.

Таким образом, если смесь вещества была сделана в воде, первоначально вещество было бы сконцентрировано в одном месте, первоначальном. В это время градиент концентрации очень высок.

Со временем молекулы движутся и сталкиваются друг с другом; Это движение способствует образованию связей между частицами растворенного вещества и растворителя. Однако эти связи быстро разрываются, потому что они очень слабые, и это свойство позволяет им распределяться по всему пространству до достижения равновесия..

В тот момент, когда растворенное вещество равномерно распределено по всему раствору, сила градиента концентрации заканчивается.

Обмен газов в дыхательной системе

В дыхательной системе легких животных постоянно обмениваются кислород (O2) и углекислый газ (CO2). Животные поглощают кислород и выделяют углекислый газ путем простой диффузии.

В легких концентрация кислорода выше, чем в крови, поэтому существует градиент концентрации между этими двумя областями, и это способствует распространению кислорода из легких в кровь..

Точно так же, имея в крови больше молекул углекислого газа, чем в легких, они будут стремиться перейти от крови к легким.

Распространение чая в горячей воде

Когда вы готовите чашку чая изначально, есть только горячая вода без какого-либо растворенного вещества. Помещая пакетик чая в горячую воду, он начинает выпускать частицы чая из пакета – там, где концентрация чая выше, – в воду, где концентрация чая ниже..

Движению молекул способствует начальный градиент концентрации чая. В конце концов, диффузия чая приводит к выравниванию концентраций по всей чашке, и раствор становится однородным (он выглядит одинакового цвета). На данный момент нет градиента концентрации.

Различия между простой диффузией и облегченной диффузией

– При простой диффузии частицы свободно проникают через клеточную мембрану, без «помощи» других структур. Напротив, при облегченной диффузии молекулы транспортируются через небольшие белковые каналы, которые пересекают всю мембрану.

– Простая диффузия медленнее, чем облегченная диффузия.

– Простая диффузия не специфична для растворенного вещества, только то, что транспортируемые частицы должны быть гидрофобными, чтобы они могли без проблем пересекать клеточную мембрану. Напротив, при облегченной диффузии специфические растворенные вещества транспортируются.

– Простая диффузия не может быть подавлена, в то время как облегченная диффузия может быть ингибирована специфическими молекулами, которые связываются с транспортными каналами.

– Простая диффузия – это всегда пассивный процесс, то есть он не требует энергии, поступающей от АТФ. Напротив, облегченная диффузия может быть активным или пассивным механизмом, в зависимости от того, требует ли он энергии АТФ.

– При простой диффузии вещества всегда движутся в пользу градиента их концентрации. И наоборот, при облегченной диффузии вещества проходят через мембрану против или в пользу своего градиента концентрации..

– Простая диффузия позволяет проходить малым и неполярным молекулам (гидрофобным), в то время как облегченная диффузия позволяет проходить крупным и полярным молекулам (гидрофильным).

Различия между простой диффузией и осмосом

– Простая диффузия относится к движению любого вещества в соответствии с его градиентом концентрации; С другой стороны, осмос относится исключительно к движению воды в соответствии с ее водным потенциалом..

– Простая диффузия происходит в твердых жидкостях и газах. Наоборот, осмос может происходить только в жидкой среде.

– Простая диффузия не требует полупроницаемой мембраны, в то время как осмос – это процесс, который происходит через полупроницаемую мембрану.

– Простая диффузия помогает выровнять концентрации растворенных веществ, растворенных в доступном пространстве. Осмос не способствует одинаковой концентрации воды на обеих сторонах полупроницаемой мембраны.

– Простая диффузия может происходить между различными типами растворителей. Напротив, осмос может происходить только между аналогичными растворителями и в биологических системах. Этот растворитель обычно вода.

– В простой диффузии частицы распределяются во всех направлениях, в осмосе поток молекул в основном в одном направлении.

– Простой процесс распространения не может быть остановлен или полностью изменен. Напротив, осмос может быть остановлен или полностью изменен, если дополнительное давление приложено к стороне мембраны, где есть меньше доступной воды.

ссылки

  1. Альбертс Б., Джонсон А., Льюис Дж., Морган Д., Рафф М., Робертс К. и Уолтер П. (2014). Молекулярная биология клетки (6-е изд.). Гирлянда Наука.
  2. Кэмпбелл, Н. и Рис, Дж. (2005). биология (2-е изд.) Pearson Education.
  3. Лодиш, Х., Берк, А., Кайзер, К., Кригер, М., Бретчер, А., Плое, Х., Амон, А. и Мартин, К. (2016). Молекулярно-клеточная биология (8-е изд.). У. Х. Фриман и Компания.
  4. Purves W., Sadava, D., Orians, G. & Heller, H. (2004). Жизнь: наука биологии (7-е изд.). Sinauer Associates и У. Х. Фриман.
  5. Соломон Э., Берг Л. и Мартин Д. (2004). биология (7-е изд.) Cengage Learning.
  6. Тибодо, П. (2013). Анатомия и физиология (8го). Mosby, Inc.
  7. Тортора Г. и Дерриксон Б. (2012). Основы анатомии и физиологии(13-е изд.). John Wiley & Sons Inc.

Источник: https://ru.thpanorama.com/articles/biologa/difusin-simple-proceso-y-ejemplos.html

Все о медицине
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: