V tomto příspěvku najdete klíčové rozdíly mezi usnadněnou difuzí vs aktivní difuzí a jednoduchou difuzí.
Usnadněná difúze je pohyb látek z jednoho média do druhého média podél koncentračního gradientu, zatímco difúze umožňuje látkám ve stejném médiu z oblasti vyšší koncentrace do nižší. zatímco aktivní difúze zahrnuje výdej energie a je proti koncentračnímu gradientu.
Usnadněná difúze Vs aktivní difúze
| Usnadněná difúze | Aktivní difúze |
Je to pohyb podél koncentračního gradientu přes určitá místa v buněčných membránách, aniž by buňka vypuzovala jakoukoli energii. Přirozeně menší částice budou vykazovat vyšší rychlost usnadněná difúze ve srovnání s většími částicemi. Průchod látek v buněčná membrána se koná podle proteinové transportéry. Transportéry mají specifickou konfiguraci vhodnou pro konkrétní částice. Usnadněná difúze může vykazovat saturační efekt jako např aktivní transport. Proteinové transportéry často tvoří kanály a akvaporiny. Iontové kanály jsou specifické pro různé ionty, např. K+Cl-, NE3-, PO43-, Mg2+. Aquaporiny nebo vodní kanály jsou specializované kanály, které jimi umožňují průchod vody. Každý vodní kanál je obklopen osmi proteiny (také nazývanými aquaporiny, i když tento termín se také používá pro vodní kanál). poriny jsou proteiny lemované póry nacházející se ve vnějším membrána mitochondrií, plastidy a několik bakterií, které umožňují průchod malých rozpuštěných látek. | Je to způsob dopravy, který zahrnuje výdaje na energii, zvláštní nosný proteins a je často proti koncentračnímu gradientu (doprava nahoru). Čerpadla jsou nosný proteinje zapojen do aktivního transportu, protože k němu dochází proti koncentračnímu gradientu. Předpokládá se, že při aktivaci se používá energie nosný proteins. Aktivovaný nosič nabírá rozpuštěnou látku z povrchu membrány a vytváří komplex nosiče rozpuštěné látky. Komplex se pohybuje v membráně, aby přivedl část nesoucí rozpuštěnou látku směrem k druhému povrchu. Nyní se komplex rozbije a uvolní se rozpuštěná látka. Volný nosný protein znovu změní svou polohu, aby znovu nabral rozpuštěnou látku. |
Dopravní prostředek přes buňku : Usnadněná difúze versus aktivní difúze
Materiály jsou transportovány přes buňky třemi způsoby. Oba typy difuze představují pasivní dopravy, protože nespotřebovávají energii a jsou vždy podél gradientu.
Typy usnadněné difúze
- Pohyb částic rozpuštěné látky přes membránu nezávislý na částicích ostatních rozpuštěných látek se nazývá Uniport.
- Symport je pohyb částic přes membránu ve stejném směru.
- Pohyb jedné rozpuštěné látky v jednom směru je doprovázen transportem další rozpuštěné látky v opačném směru Antiport.
Aktivní transport
Je to způsob transportu, který zahrnuje výdej energie, speciálních nosných proteinů a je často proti koncentračnímu gradientu (do kopce).
vysílání
Jde o pohyb molekul přes buněčnou membránu podél koncentračního gradientu bez vynaložení jakékoli energie. Jde o pasivní pohyb.
Je to pomalý proces a vyskytuje se většinou u látek rozpustných v tucích, protože matrice buněčných membrán je tvořena z lipidů. Difúze je běžně pozorována v plynech a kapalinách. Může se také vyskytovat v pevných látkách. Difúze je důležitá, protože je to jediný způsob dopravy plynů uvnitř rostlin. Koncentrační gradienty, teplota, tlak a propustnost membrány ovlivňují rychlost difúze.
Difuzní tlak
Tlak aplikovaný částicemi přes buněčnou membránu, aby difundoval z oblasti s vyšší koncentrací do nižší. Koncentrace částic v difuzní látce určuje difúzní tlak.
Nezávislá difúze
V systému mohou být přítomny dva nebo více typů difuzních částic, jako je kyslík a oxid uhličitý. Difuzní tlak je vyvíjen každou difuzní látkou. Je to známé jako částečný tlak. Různé molekuly se budou pohybovat po membráně podle jejich parciálního tlaku. Nezávislá difúze umožňuje různým molekulám procházet přes membránu v závislosti na koncentraci nebo parciálním tlaku.
Faktory ovlivňující difúzi
Rychlost šíření je ovlivněna řadou věcí. Teplota, hustota difúzní látky, hustota média, difúzní tlak a difúzní vzdálenost jsou faktory, které je třeba vzít v úvahu.
- teplota
Rychlost difúze se zvyšuje s rostoucí teplotou. Je to proto, že se kinetická energie difuzních částic zvýšila.
- Hustota látky
Hustota látky hraje zásadní roli v difúzi. Lehké látky procházejí membránou rychleji, zatímco těžké látky potřebují čas a difundují pomalu. Molekuly kapaliny difundují velmi vysokou rychlostí ve srovnání s pevnými látkami. Lehčí plyny budou mít rychlejší rychlost difúze než ty těžší. Například vodík difunduje rychleji ve srovnání na kyslík.
- Hustota média
Pokud má médium nižší hustotu, dochází k difúzi rychleji. S rostoucí hustotou média klesá difúze.
- Koncentrační nebo difúzní tlak
Difúze je úměrná koncentraci nebo difúznímu tlaku materiálu. Pokud je rozdíl v koncentraci nebo difúzním tlaku větší, je rychlejší; pokud je rozdíl v difuzním tlaku mírný, je pomalejší. Difúze bude pokračovat, dokud se difuzní látka nerozloží rovnoměrně v oblasti. V době rovnováhy bude difúzní tlak všude rovnoměrný.
- Vzdálenost
Pokud je vzdálenost, na kterou má difúze nastat, skromná, čistá difúze bude vysoká. Pokud je vzdálenost velká, bude nízká.
Význam difúze
- Intracelulární transport : Ionty a další látky se díky difúzi rychle šíří po celé cytoplazmě.
- Osmóza: Při tomto druhu difúze mohou difundovat pouze částice rozpouštědla.
- Transpirace: Je to ztráta vody ve formě páry z nadzemních částí rostlin. Transpirace probíhá difúzí.
- Výměna plynů: Během dne kyslík difunduje z fotosyntetizujících orgánů do atmosféry, zatímco oxid uhličitý z atmosféry difunduje do nich.
- Smáčení buněčných stěn: Difúze vody z xylémových kanálků udržuje stěny rostlinné buňky vlhký.
- Vstřebávání: Difúze umožňuje pronikání různých látek do buněk.
- Distribuce: Difúze způsobuje distribuci vody a rozpuštěných látek uvnitř rostlin.
- Aroma: Mnoho rostlin produkuje aromatické látky pro přilákání určitého druhu zvířat k provedení opylení.
Jednoduchá difúze
Jedná se o typ pasivní difúze, což znamená, že nevyžaduje žádné ATP. Je podél elektrochemického gradientu, tj. od vyšší koncentrace látky k nižší koncentraci látky. Není potřeba nosič. Osmóza je pododdělení jednoduché difúze.
Pouze molekuly vody nebo rozpouštědla se pohybují podle gradientu jejich chemického potenciálu v osmóze.
Chemický potenciál je volná energie jednoho molu látky v systému za stálé teploty a tlaku. Chemický potenciál čisté vody je při normální teplotě a tlaku považován za nulový. V systému se nazývá jeho chemický potenciál vodní potenciál. Vždy je menší než nula, tj. se zápornou hodnotou.
Význam osmózy
- Půdní voda – Kořeny absorbují vodu procesem osmózy.
- Absorpce buněk – Buňka absorbuje nebo ztrácí vodu na základě svých osmotických vztahů.
- Buňka organely – Aby mohly optimálně fungovat, musí být buněčné organely plně roztaženy. Dělají to tak, že mají vyšší osmotickou koncentraci než okolní cytosol.
- Buněčná ztuhlost – Buňky si udržují svoji turgiditu tím, že mají správnou osmotickou koncentraci rozpuštěných látek a osmotickou absorpci vody.
- Růst buněk – Buňky se zvětšují pouze v reakci na vstup vody do nich.
- Měkké varhany – Osmóza pomáhá měkkým orgánům, jako jsou juvenilní stonky, listy, květy a zmačkané plody, udržet si svůj tvar a rozšířenou formu.
- Růst sazenice – Mladý kořínek a plumule jsou schopny vyjít ze semene a vyrůst za účelem vytvoření semenáčku udržováním vysoké osmotické koncentrace.
- Růst kořenů – Mladé kořeny jsou schopny pronikat do půdy kvůli své tuhosti.
- Autochory – Mnoho plodů během zrání praskne v důsledku osmotických změn v jejich nitru.
- Pohyby rostlin – Osmotické změny způsobují cyklické pohyby v letácích indických telegrafních rostlin a seismonastické pohyby v Mimosa pudica.
- Stomatální pohyby – Osmotické změny v ochranných buňkách průduchů ve vztahu k jiným epidermálním buňkám způsobují otevírání a zavírání průduchů.
- Vysoušení – Rostliny se chrání před vysycháním nebo nadměrnou ztrátou vody udržováním vysoké osmotické koncentrace rozpuštěných látek.
Často kladené otázky
Q1. Uveďte příklad nezávislé difúze.
Příklad: Během dne je vidět na difúzi vody, oxidu uhličitého a kyslíku mezi vzduchem a vnitřkem listu průduchy.
Q2. Jaký typ difúze se vyskytuje v osmóze?
Při osmóze dochází k difúzi vody z oblasti jejího vyššího chemického potenciálu do oblasti jejího nižšího chemického potenciálu přes semipermeabilní membránu.
Q3. Co je to DPD (Diffusion Pressure Deficit)?
Přítomnost rozpuštěných látek v systému snižuje difúzní tlak vody v tomto systému oproti čistému stavu.
Proč investovat do čističky vzduchu?
Abychom zabalili tento příspěvek, došli jsme k závěru, že usnadněná a jednoduchá difúze funguje podél koncentračního gradientu aktivní difúze nebo transport působí proti koncentračnímu gradientu spolu s výdejem energie. Osmóza je příkladem jednoduché difúze s využitím molekul vody.
Také čtení:
- Dochází ke glykolýze v mitochondriích
- Mají mitochondrie ribozomy
- Příklad rostliny mechorostu
- Lysozomy v cytoplazmě
- Mají prokaryota vakuoly
- Je chromozom plazmid
- Může DNA opustit jádro
- Anatomie tlustého střeva
- Příklady vodního biomu
- Má jádro chromozomy
Ahoj, jsem Saif Ali. Získal jsem magisterský titul v oboru mikrobiologie a mám roční výzkumnou zkušenost v mikrobiologii vody z National Institute of Hydrology, Roorkee. Mikroorganismy odolné vůči antibiotikům a půdní bakterie, zejména PGPR, jsou mé oblasti zájmu a odborných znalostí. V současné době se zaměřuji na vývoj alternativ antibiotik. Stále se snažím objevovat nové věci ze svého okolí. Mým cílem je poskytnout čtenářům snadno srozumitelné články z mikrobiologie.
Pokud máte štěnici, zacházejte s ní opatrně a vyhněte se používání antibiotik v boji proti SUPERBUGŮM.
Pojďme se připojit přes LinkedIn:
Ahoj kolego čtenáři,
Jsme malý tým v Techiescience, tvrdě pracujeme mezi velkými hráči. Pokud se vám líbí, co vidíte, sdílejte náš obsah na sociálních sítích. Vaše podpora znamená velký rozdíl. Děkuji!