Vikten av diffusion i levande organismer?

Vikten av diffusion för organismer. Diffusion är netto rörelsen av molekyler från ett område eller en hög koncentration, till ett område med lägre koncentration. Det sägs därför att hända ner en koncentrationsgradient. Ingen energi i form av ATP används vid transport av molekyler; Det är helt enkelt en naturlig slumpmässig rörelse. Diffusion slutar när molekylerna nå ett tillstånd där de producerar ingen netto rörelse, detta kallas jämvikt. Graden av diffusion styrs av ficks lag; Diffusion är viktigt att växter som behöver diffusa i CO2, och sprida ut O2 under fotosyntesen. Växter har särskilt anpassade gas utbyte ytor av just denna anledning. Luften kommer in stomata, vid vilken punkt CO2 diffunderar in i växten, på grund av koncentrationsgradient underhålls av användningen av CO2 i fotosyntesen reaktionen i anläggningen. På denna punkt diffunderar O2 också ut ner en koncentrationsgradient som avfallsprodukt av photosynthesis. Gaser diffunderar genom den inre spongy mesophyll inuti stomata, som är en ihålig att ge en större yta för diffusion i högre takt. Däggdjur har en annan specialanpassad exchange yta kallas lungorna. Lungorna har en stor inre struktur, packad med miljoner alveoler - små säckar med luft. Lungorna ventileras för att behålla sin koncentration gradient, som drar i friska luften med en högre koncentration av O2. Luften fylls sedan alveolerna, vilket är helt omgiven av många blod kapillärerna för att behålla ett kort diffusion avstånd för att sprida i O2 och CO2 att sprida ut, både ner koncentration övertoningar. Blodet transporterar syre bort och cykler CO2 tillbaka, att upprätthålla en stark koncentration gradient, bidrar till att höja diffusion priser. Det är genom denna mekanism att däggdjur skall kunna upprätthålla andning i alla celler i kroppen. Insekter har ingen blodtillförsel till bära andningsskydd gaser i hela sina kroppar, och så de förlitar sig på öppningar kallas spiracles för att sprida luften till, påfyllning av deras syre källa. Många större insekter ventilera aktivt sina andningsorgan, genom att höja och sänka volymen på deras magar med muskelsammandragningar. När luften har sprids genom spiracle, färdas den i luftstrupen, som är ogenomtränglig för gas och vatten diffusion. Härifrån diffunderar den in i tracheoles, som släpper igenom gaser och vatten. De respiratoriska gaser sedan utbyta, och nya utbudet av O2 levereras ner en koncentrationsgradient direkt i cellerna själva. Fisk har en särskild exchange kammare kallas en gällocket. Gällocket i en fisk är fylld med mycket kärlrik gälarna, som är platsen för gasutbyte. En fisk drar in en ny leverans av syresatt vatten genom munnen, som det sedan sätter positiva påtryckningar genom att tvinga golvet i munnen att höja. Detta tvingar vattnet ute över gälarna, öka graden av diffusion av påfyllning källan O2 och därför att koncentrationen skillnaden. Gälarna har en mycket hög yta eftersom de består av tusentals små trådar, eller gill plattor. Diffusion ökar också eftersom blodet leverera flöden i motsatt riktning till vattnet genom opercular kaviteten, kallas counter strömflödet. Detta säkerställer att det finns alltid en effektiv koncentration skillnad på varje del av gill, och så diffusion kan ske direkt över gill. Diffusion är också mycket viktigt i överledning av nervimpulser. Joner är laddade molekyler, och därför de inte kan sprida genom plasma membran av celler. Detta innebär att de behöver speciella yttre yta cellproteiner kallas bärare proteiner för att kunna sprida in i cellen. Dessa proteiner kan vara privat, så att tillströmningen och efflux kan kontrolleras. När det gäller nervimpulser, är dessa portar på Vila potential stängda. Vilande potential upprätthålls genom aktiv transport av natrium från axon, och fosfat joner i. Detta upprätthåller en stor koncentration gradient från insidan av axon på utsidan. När en aktionspotential krävs för att starta, natrium portarna öppnas och natriumjoner översvämning i ner en koncentrationsgradient. Detta orsakar membranet potential att stiga till + 40mv, från Vila potential - 70mv. Diffusion är också mycket viktigt att de aktuella processerna i synapsen överföring. Synapser får handlingspänningar och överföra över luckor eller klyftor från en synaps till en annan. De är nödvändiga för många skäl, så att alla impulser är enkelriktad och filtrera bort lågfrekventa impulser. För att överföra en impuls, öppna kalcium portarna i noden presynaptic först. Detta orsakar kalciumjoner att gå in via diffusion nedförslutning en koncentration, som i sin tur utlöser blåsor fyllda med sändare ämne att migrera till membranet och sammansmälta med den, släpper ut det i klyftan. Det sändare ämnen diffunderar sedan över klyfta, till noden inlägget synaptic sedan säkringar med receptorer på sin yta. Receptorer på ytan av noden inlägget synaptic orsaka öppnandet av natrium grindarna, vilket sker i en normal potentiell handling. Vatten är ett specialfall av diffusion. Vatten diffusion kallas osmos och kan kontrolleras mycket mer steglöst av koncentrationsfördelningen justera vatten potentialen i ett område. Detta innebär att området har en högre affinitet att absorbera eller ta på mer vatten om den har ett större antal koncentrationsfördelningen i den, eller en lägre vatten potentiella. Detta hjälper organismer på många sätt, bland annat i njurarna hos däggdjur. Inom njure krävs osmos för att absorbera vatten från förlorade i urinen. För att göra detta, har njure tusentals nephrons. Den viktigaste punkten i nefronet är för att kunna filtrera bort oönskade ämnen i blodet, utan att förlora vatten eller användbara molekyler som glukos. För att göra detta, äga många diffusion och osmos baserade processer rum. Vatten är återabsorberas från samlande trumman av natriumjoner utanför kanalen. Dessa joner sänka vattnet potentiella utanför samlande trumman, så vatten har en högre tendens att lämna via osmos. Denna osmos styrs av hormonet ADH ändrar permeabiliteten på den samlande rör till vatten, beroende på vatten kraven i kroppen.