Diffuusion merkitys organismeissa

Diffuusio on tärkeä tehtävä elävissä organismeissa. Diffuusio on molekyylien satunnainen, mutta suuntainen liike suuresta pitoisuudesta pienen pitoisuuden paikkaan. Tämä yksinkertainen käsite kuvaa prosessia, jolla solut vaihtavat myrkyllisiä kaasuja elämää ylläpitäviin kaasuihin. Siinä kuvataan myös, kuinka hermosolut pystyvät lähettämään sähköisiä signaaleja toisilleen soluille. Diffuusio kertoo alkiosoluille, mihin indeksoida ja milloin ne ovat saapuneet. Diffuusion avulla voidaan myös vähentää kehon lämmön menetystä ympäröivään ympäristöön.

Keuhkoissa on pieniä tyhjiä rypäleen kaltaisia ​​pusseja, jotka ovat kaasunvaihdon keskus. Kehon solut tekevät jatkuvasti energiamolekyylejä päivittäisen toiminnan ylläpitämiseksi. Paitsi tämä prosessi, jota kutsutaan soluhengitykseksi, vaatii toimiakseen happikaasua, se tuottaa hiilidioksidikaasua, joka on myrkyllistä soluille. Koko kehon solujen tuottama hiilidioksidi kulkeutuu veressä keuhkoihin. Keuhkoissa hiilidioksidi diffundoituu verestä ja rypäleen kaltaisiin pusseihin. Keuhkoihin hengitetty happikaasu menee päinvastaiseen suuntaan. Happi pääsee vereen. Tämä elintärkeä kaasujen vaihto tapahtuu diffuusiolla ohuiden solukerrosten läpi verisuonissa, jotka ympäröivät rypäleen kaltaisia ​​pusseja.

Neuroneiksi kutsutut hermosolut kommunikoivat muiden solujen kanssa lähettämällä sähköisiä signaaleja solukalvoa pitkin. Lepotilassa hermosolun kalvon sisäosa on negatiivisesti varautunut, kun taas ulkopinta on positiivisesti varautunut. Sähköinen signaali syntyy, kun kalvo antaa ulkopuolisten ionien virrata soluun. Tämä sisäänvirtaus muuttaa kalvon sisäpuolella olevan varauksen negatiivisesta positiiviseksi. Tämä vastakytkin on sähköinen signaali, joka liikkuu neuronin käsivarren pituudelta. Sähkön tuottavien ionien liike on diffuusio.

Alkion kehitys on prosessi, jossa elimet, raajat ja siivet alkavat kehittyä. Prosessi, jossa alkio muuttaa muotoaan näyttämään pienoiskoossa aikuiselta, on mahdollista diffuusion takia. Eri soluryhmät alkion eri osissa vapauttavat morfogeeneiksi kutsuttuja proteiineja. Morfogeenit ovat kuin hajuvettä, jotka houkuttelevat soluja kaukaa siirtymään lähemmäksi. Alkion kehitys on kaunis sinfonia monista morfogeenigradienteista, jotka ovat päällekkäisiä ja kilpailevat keskenään. Tuloksena on, että jalat kehittyvät vain vartalolle, antennit vain päähän ja siivet eläimen selälle. Morfogeenigradientit ovat mahdollisia, koska proteiinit diffundoituvat.

Homeotermit ovat eläimiä, jotka säätelevät ruumiinlämpöään sisäisesti, toisin kuin joutuvat uimaan tai juosta auringosta. Yksi homeotermien kohtaama ongelma on lämmön menetys kylmään ympäristöön. Miekkavalaat ovat esimerkki eläimistä, jotka kohtaavat tämän ongelman, koska ne uivat kylmässä vedessä. Tappajavalaiden räpylät ja evät ovat ohuita ja menettävät paljon lämpöä ympäröivään veteen. Koska räpylät ja evät ovat osa valasta, veren on kuljettava happea ja lämpöä kehon keskustasta näihin lisäyksiin. Yksi tapa, jolla tappajavalaat säilyttävät lämmön, on se, että heidän valtimonsa, jotka tuovat lämmin verta niiden liitteisiin, ovat aivan suonien vieressä, jotka tuovat verta takaisin kehoon. Siten evän kärkeä kohti liikkuvista valtimoista menetetty lämpö kerääntyy veressä, joka on suonissa ja liikkuu takaisin kehoon.