Che cos'è la diffusione?

Diffusione è la tendenza delle molecole a espandersi per occupare uno spazio disponibile. I gas e le molecole in un liquido hanno la tendenza a diffondersi da un ambiente più concentrato a un ambiente meno concentrato. Il trasporto passivo è la diffusione di sostanze attraverso una membrana. Questo è un processo spontaneo e l'energia cellulare non viene spesa. Le molecole si sposteranno da dove una sostanza è più concentrata a dove è meno concentrata. La velocità di diffusione per diverse sostanze è influenzata dalla permeabilità della membrana. Ad esempio, l'acqua si diffonde liberamente attraverso membrane cellulari ma altre molecole non possono. Devono essere aiutati attraverso la membrana cellulare attraverso un processo chiamato diffusione facilitata.

Key Takeaways: diffusione

Osmosi è un caso speciale di trasporto passivo. L'acqua si diffonde attraverso una membrana semipermeabile che consente il passaggio di alcune molecole ma non di altre.

Nell'osmosi, la direzione del flusso d'acqua è determinata dalla concentrazione di soluto. L'acqua si diffonde da a ipotonico (bassa concentrazione di soluto) soluzione a ipertonico (alta concentrazione di soluti) soluzione. Nell'esempio sopra, l'acqua si sposta dal lato sinistro della membrana semipermeabile, dove si trova lo zucchero la concentrazione è bassa, sul lato destro della membrana, dove si trova la concentrazione di molecole di zucchero più alto. Se la concentrazione della molecola fosse la stessa su entrambi i lati della membrana, l'acqua scorrerebbe allo stesso modo (isostonic) tra i due lati della membrana.

Numerosi processi naturali si basano sulla diffusione di molecole. Respirazione comporta la diffusione di gas (ossigeno e anidride carbonica) dentro e fuori dal sangue. Nel polmoni, l'anidride carbonica si diffonde dal sangue nell'aria agli alveoli polmonari. globuli rossi quindi legare l'ossigeno che si diffonde dall'aria nel sangue. L'ossigeno e altri nutrienti nel sangue vengono trasportati a tessuti dove vengono scambiati gas e sostanze nutritive. Anidride carbonica e rifiuti si diffondono dai tessuti cellule nel sangue, mentre ossigeno, glucosio e altri nutrienti nel sangue si diffondono nei tessuti del corpo. Questo processo di diffusione si verifica a letti capillari.

La diffusione si verifica anche in cellule vegetali. Il processo di fotosintesi che si verifica nelle piante le foglie dipende dalla diffusione dei gas. Nella fotosintesi, l'energia prodotta dalla luce solare, dall'acqua e dall'anidride carbonica viene utilizzata per produrre glucosio, ossigeno e acqua. L'anidride carbonica si diffonde dall'aria attraverso minuscoli pori nelle foglie delle piante chiamate stomi. L'ossigeno prodotto dalla fotosintesi si diffonde dalla pianta attraverso gli stomi nell'atmosfera.

Nel diffusione facilitata, molecole più grandi come il glucosio, non possono diffondersi liberamente attraverso le membrane cellulari. Queste molecole devono abbassare il gradiente di concentrazione con l'aiuto del trasporto proteine. I canali proteici incorporati nelle membrane cellulari hanno aperture all'esterno di una cellula che consentono a determinate molecole di adattarsi all'interno. Solo le molecole con determinate caratteristiche, come una certa dimensione e forma, possono passare dall'esterno di una cellula al suo spazio intracellulare. Poiché questo processo non richiede energia, la diffusione facilitata è considerata trasporto passivo.

Esempi di osmosi nel corpo includono il riassorbimento di acqua da parte di tubuli di nefrone nel reni e il riassorbimento del fluido nel tessuto capillari. Nelle piante, l'osmosi è esposta all'assorbimento d'acqua di pianta radici. L'osmosi è importante per la stabilità delle piante. Le piante appassite sono il risultato di una mancanza di acqua nelle piante vacuoli. I vacuoli aiutano a mantenere rigide le strutture delle piante assorbendo acqua ed esercitando una pressione sulla pianta pareti cellulari. L'acqua che si muove attraverso le membrane delle cellule vegetali per osmosi aiuta a ripristinare la pianta in posizione eretta.