Khuếch tán: Vận chuyển thụ động và khuếch tán thuận lợi

Khuếch tán sinh học là gì?

Khuếch tán là xu hướng của các phân tử lan vào một không gian có sẵn. Xu hướng này là kết quả của năng lượng nhiệt nội tại (nhiệt) được tìm thấy trong tất cả các phân tử ở nhiệt độ trên độ không tuyệt đối.

Một cách đơn giản để hiểu khái niệm này là tưởng tượng một chuyến tàu điện ngầm đông đúc ở thành phố New York. Vào giờ cao điểm, hầu hết đều muốn đi làm hoặc về nhà sớm nhất có thể nên rất nhiều người chen lên tàu. Một số người có thể đứng cách nhau không quá một hơi. Khi tàu dừng ở ga, hành khách xuống tàu. Những hành khách đã chen chúc nhau bắt đầu tản ra. Một số tìm chỗ ngồi, những người khác di chuyển ra xa khỏi người họ vừa đứng bên cạnh.

Quá trình tương tự này xảy ra với các phân tử. Không có các lực bên ngoài khác tại nơi làm việc, các chất sẽ di chuyển hoặc khuếch tán từ môi trường tập trung hơn sang môi trường ít tập trung hơn. Không có công việc được thực hiện cho điều này xảy ra. Khuếch tán là một quá trình tự phát. Quá trình này được gọi là vận chuyển thụ động.

Vận chuyển khuếch tán và thụ động

Vận chuyển thụ động là sự khuếch tán của các chất qua màng. Đây là một quá trình tự phát và năng lượng tế bào không được sử dụng. Các phân tử sẽ di chuyển từ nơi chất cô đặc hơn đến nơi ít cô đặc hơn. Mặc dù quá trình này là tự phát, tốc độ khuếch tán của các chất khác nhau bị ảnh hưởng bởi tính thấm của màng. Vì màng tế bào có thể thấm chọn lọc (chỉ một số chất có thể vượt qua), các phân tử khác nhau sẽ có tốc độ khuếch tán khác nhau.

Ví dụ, nước khuếch tán tự do qua các màng, một lợi ích rõ ràng cho tế bào nước là rất quan trọng đối với nhiều quá trình tế bào. Tuy nhiên, một số phân tử phải được trợ giúp qua lớp kép phospholipid của màng tế bào thông qua một quá trình gọi là khuếch tán thuận lợi.

Khuếch tán thuận lợi

Khuếch tán được tạo điều kiện là một loại vận chuyển thụ động cho phép các chất đi qua màng với sự hỗ trợ của các protein vận chuyển đặc biệt. Một số phân tử và ion như glucose, ion natri và ion clorua không thể đi qua lớp kép phospholipid của màng tế bào.

Thông qua việc sử dụng các protein kênh ion và protein vận chuyển được nhúng trong màng tế bào, các chất này có thể được vận chuyển vào trong tế bào.

Protein kênh ion cho phép các ion cụ thể đi qua kênh protein. Các kênh ion được điều hòa bởi tế bào và được mở hoặc đóng để kiểm soát sự đi qua của các chất vào trong tế bào. Các protein vận chuyển liên kết với các phân tử cụ thể, thay đổi hình dạng và sau đó gửi các phân tử qua màng. Khi giao dịch hoàn tất, các protein trở về vị trí ban đầu.

Thẩm thấu

Thẩm thấu là một trường hợp đặc biệt của vận chuyển thụ động. Trong thẩm thấu, nước khuếch tán từ dung dịch hypotonic (nồng độ chất tan thấp) sang dung dịch hypertonic (nồng độ chất tan cao).

Nói chung, hướng của dòng nước được xác định bởi nồng độ chất tan chứ không phải do bản chất của các phân tử chất tan.

Ví dụ, hãy xem các tế bào máu được đặt trong dung dịch nước muối có nồng độ khác nhau (hypertonic, isotonic và hypotonic).

  • Kích thước hyperton, có nghĩa là phân vùng phân vùng chứa một chế độ cao cao của phân vùng và một chế độ ít hơn Fluid sẽ bỏ flow từ vùng sở hữu Nếu một kết quả, các cơ khí dữ liệu sẽ shrink.
  • Nếu phân vùng phân vùng là là không được hỗ trợ nó sẽ chứa cùng cơ sở dữ liệu của một số nguyên Fluid sẽ hết hạn một giữa các dữ liệu màu và Solution nước. Nếu một kết quả, các kích cỡ dữ liệu sẽ bị kích cỡ cùng.
  • Opposite của hypertonic, a hypotonic solution nghĩa là sự phân vùng phân vùng chứa một kích cỡ bên ngoài Fluid sẽ được chuyển từ trường dữ liệu low solute (giải pháp) vào một vùng sở hữu Nếu một kết quả, sẽ bị kích cỡ của cơ sở dữ liệu, và tự động nhỏ.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles