Pentingnya Difusi dalam Organisme

Difusi adalah fungsi penting dalam organisme hidup. Difusi adalah pergerakan molekul secara acak tetapi terarah dari tempat konsentrasi tinggi ke tempat konsentrasi rendah. Konsep sederhana ini menjelaskan proses di mana sel-sel menukar gas beracun dengan gas yang menopang kehidupan. Ini juga menjelaskan bagaimana sel-sel saraf dapat mengirim sinyal listrik ke sel satu sama lain. Difusi memberi tahu sel-sel embrio di mana harus merangkak dan kapan mereka tiba. Difusi juga memungkinkan untuk mengurangi hilangnya panas tubuh ke lingkungan sekitarnya.

Paru-paru memiliki kantung kecil seperti anggur kosong yang merupakan pusat pertukaran gas. Sel-sel tubuh terus-menerus membuat molekul energi untuk menopang aktivitas sehari-hari mereka. Tidak hanya proses ini, yang disebut respirasi seluler, membutuhkan gas oksigen untuk bekerja, tetapi juga menghasilkan gas karbon dioksida, yang beracun bagi sel. Karbon dioksida yang dihasilkan oleh sel-sel di seluruh tubuh dibawa dalam darah ke paru-paru. Di paru-paru, karbon dioksida berdifusi keluar dari darah dan masuk ke kantung seperti anggur. Gas oksigen yang dihembuskan ke paru-paru berjalan berlawanan arah. Oksigen masuk ke dalam darah. Pertukaran gas vital ini terjadi dengan difusi melintasi lapisan tipis sel di pembuluh darah yang mengelilingi kantung seperti anggur.

Sel saraf yang disebut neuron berkomunikasi dengan sel lain dengan mengirimkan sinyal listrik di sepanjang membran sel mereka. Saat istirahat, bagian dalam membran neuron bermuatan negatif, sedangkan bagian luarnya bermuatan positif. Sinyal listrik dihasilkan ketika membran memungkinkan ion dari luar mengalir ke dalam sel. Aliran masuk ini mengubah muatan di bagian dalam membran dari negatif menjadi positif. Saklar yang bertanggung jawab ini adalah sinyal listrik yang bergerak sepanjang lengan neuron. Pergerakan ion yang menghasilkan listrik adalah difusi.

Perkembangan embrio adalah proses di mana organ, anggota badan dan sayap mulai berkembang. Proses di mana embrio berubah bentuk untuk mulai terlihat seperti miniatur dewasa dimungkinkan karena difusi. Kelompok sel yang berbeda di berbagai bagian embrio melepaskan protein yang disebut morfogen. Morfogen seperti parfum, menarik sel dari jauh untuk mendekat. Perkembangan embrio adalah simfoni indah dari banyak gradien morfogen yang tumpang tindih dan bersaing satu sama lain. Hasilnya adalah kaki hanya berkembang di tubuh, antena hanya berkembang di kepala, dan sayap berkembang di punggung hewan. Gradien morfogen dimungkinkan karena protein berdifusi.

Homeotherms adalah hewan yang mengatur suhu tubuh mereka secara internal, sebagai lawan dari mandi atau lari dari matahari. Satu masalah yang dihadapi homeoterm adalah hilangnya panas ke lingkungan yang dingin. Paus pembunuh adalah contoh hewan yang menghadapi masalah ini, karena mereka berenang di air dingin. Sirip dan sirip paus pembunuh tipis dan kehilangan banyak panas ke air di sekitarnya. Karena sirip dan sirip adalah bagian dari ikan paus, darah harus membawa oksigen dan panas dari pusat tubuh ke pelengkap ini. Salah satu cara paus pembunuh mempertahankan panas adalah bahwa arteri mereka yang membawa darah hangat ke pelengkap mereka berada tepat di sebelah pembuluh darah yang membawa darah kembali ke tubuh. Dengan demikian, panas yang hilang dari arteri yang bergerak menuju ujung sirip diambil oleh darah yang ada di vena, bergerak kembali ke dalam tubuh.