Důležitost šíření v organizmech

Difúze je základní funkcí živých organismů. Difúze je náhodný, ale směrový pohyb molekul z místa s vysokou koncentrací do místa s nízkou koncentrací. Tento jednoduchý koncept popisuje proces, při kterém si buňky vyměňují toxické plyny za plyny udržující život. Popisuje také, jak jsou nervové buňky schopné posílat elektrické signály do ostatních buněk. Difúze říká embryonálním buňkám, kam se plazit a kdy dorazily. Difúze také umožňuje snížit ztrátu tělesného tepla do okolního prostředí.

Plíce mají drobné prázdné hroznové vaky, které jsou centrem výměny plynů. Buňky těla neustále vytvářejí energetické molekuly, aby udržovaly své každodenní činnosti. Nejen, že tento proces, nazývaný buněčné dýchání, vyžaduje ke své činnosti plynný kyslík, ale také produkuje plynný oxid uhličitý, který je pro buňky toxický. Oxid uhličitý produkovaný buňkami v celém těle je přenášen v krvi do plic. V plicích oxid uhličitý difunduje z krve do hroznových vaků. Kyslík, který byl vdechován do plic, jde opačným směrem. Kyslík vstupuje do krve. K této zásadní výměně plynů dochází difúzí přes tenké vrstvy buněk v cévách, které obklopují hroznové vaky.

Nervové buňky zvané neurony komunikují s jinými buňkami vysíláním elektrických signálů podél jejich buněčné membrány. V klidu je vnitřek membrány neuronu záporně nabitý, zatímco vnější je kladně nabitý. Elektrický signál je generován, když membrána propouští ionty z vnějšku do buňky. Tento přítok mění náboj na vnitřní straně membrány z negativního na pozitivní. Tento nabitý spínač je elektrický signál, který se pohybuje po délce paže neuronu. Pohyb iontů, který generuje elektřinu, je difúze.

Embryonální vývoj je proces, při kterém se začínají vyvíjet orgány, končetiny a křídla. Proces, při kterém embryo změní tvar, aby začalo vypadat jako miniaturní dospělý, je možný kvůli difúzi. Různé skupiny buněk v různých částech embrya uvolňují proteiny zvané morfogeny. Morfogeny jsou jako parfém, přitahují buňky zdaleka, aby se přiblížily. Embryonální vývoj je nádherná symfonie mnoha morfogenních gradientů, které se navzájem překrývají a soutěží. Výsledkem je, že nohy se vyvíjejí pouze na těle, antény se vyvíjejí pouze na hlavě a křídla se vyvíjejí na zádech zvířete. Morfogenní přechody jsou možné, protože proteiny difundují.

Homeotermy jsou zvířata, která regulují svou tělesnou teplotu vnitřně, na rozdíl od toho, že se musí koupat nebo běžet ze slunce. Jedním z problémů, kterým čelí homeotermy, je ztráta tepla do chladného prostředí. Kosatky jsou příkladem zvířat, která čelí tomuto problému, protože plavou ve studené vodě. Ploutve a ploutve kosatek jsou tenké a okolní vodě ztrácejí hodně tepla. Vzhledem k tomu, že ploutve a ploutve jsou součástí velryby, musí krev přenášet kyslík a teplo ze středu těla do těchto přívěsků. Jedním ze způsobů, jak kosatky uchovávají teplo, je to, že jejich tepny, které jim dodávají teplou krev, jsou hned vedle žil, které přivádějí krev zpět do těla. Teplo, které se ztrácí z tepen pohybujících se ke špičce ploutve, je tedy zachyceno krví, která je v žilách, a pohybuje se zpět do těla.