Organizmų difuzijos svarba

Difuzija yra esminė gyvų organizmų funkcija. Difuzija yra atsitiktinis, bet kryptingas molekulių judėjimas iš didelės koncentracijos vietos į žemos koncentracijos vietą. Ši paprasta sąvoka apibūdina procesą, kurio metu ląstelės keičia toksiškas dujas gyvybę palaikančiomis dujomis. Taip pat aprašoma, kaip nervinės ląstelės sugeba siųsti elektrinius signalus viena kitai. Difuzija embrioninėms ląstelėms nurodo, kur nuskaityti ir kada jos atvyko. Difuzija taip pat leidžia sumažinti kūno šilumos nuostolius supančiai aplinkai.

Plaučiuose yra nedideli tušti, į vynuoges panašūs maišeliai, kurie yra dujų mainų centras. Kūno ląstelės nuolat gamina energijos molekules, kad išlaikytų savo kasdienę veiklą. Šiam procesui, vadinamam ląstelių kvėpavimu, reikia ne tik deguonies dujų, kad jis galėtų veikti, jis gamina anglies dioksido dujas, toksiškas ląstelėms. Anglies dioksidas, kurį gamina viso kūno ląstelės, krauju patenka į plaučius. Plaučiuose anglies dioksidas difunduoja iš kraujo ir į vynuoges panašius maišelius. Deguonies dujos, kurios buvo įkvepiamos į plaučius, eina priešinga kryptimi. Deguonis patenka į kraują. Šis gyvybiškai svarbus dujų mainai vyksta difuzijos būdu tarp plonų ląstelių sluoksnių kraujagyslėse, supančiose panašius į vynuogių maišelius.

Nervų ląstelės, vadinamos neuronais, bendrauja su kitomis ląstelėmis, siunčiant elektrinius signalus palei jų ląstelių membraną. Ramybės būsenoje neurono membranos vidus yra neigiamai įkrautas, o išorė - teigiamai. Elektrinis signalas generuojamas, kai membrana leidžia išorės jonams tekėti į ląstelę. Šis įtekėjimas pakeičia krūvį membranos viduje iš neigiamo į teigiamą. Šis atsakingas jungiklis yra elektrinis signalas, kuris juda neurono rankos ilgiu. Elektrą generuojančių jonų judėjimas yra difuzija.

Embriono vystymasis yra procesas, kurio metu pradeda vystytis organai, galūnės ir sparnai. Procesas, kurio metu embrionas keičia formą ir pradeda atrodyti kaip miniatiūrinis suaugęs žmogus, yra įmanomas dėl difuzijos. Skirtingos ląstelių grupės skirtingose ​​embriono dalyse išskiria baltymus, vadinamus morfogenais. Morfogenai yra tarsi kvepalai, pritraukiantys ląsteles iš toli, kad galėtų judėti arčiau. Gimdos vystymasis yra graži daugelio morfogeno gradientų, sutampančių ir konkuruojančių tarpusavyje, simfonija. Rezultatas yra tas, kad kojos vystosi tik ant kūno, antenos vystosi tik galvoje, o sparnai - ant gyvūno nugaros. Morfogeno gradientai galimi, nes baltymai difuziškai.

Homeotermai yra gyvūnai, kurie savo kūno temperatūrą reguliuoja viduje, o ne maudytis ar bėgti nuo saulės. Viena problema, su kuria susiduria homeotermai, yra šilumos praradimas šaltai aplinkai. Banginiai žudikai yra gyvūnų, kurie susiduria su šia problema, pavyzdys, nes jie maudosi šaltame vandenyje. Banginių žudikų plunksnos ir pelekai yra ploni ir daug šilumos netenka aplinkiniam vandeniui. Kadangi plaštakos ir pelekai yra banginio dalis, kraujas turi pernešti deguonį ir šilumą iš kūno centro į šiuos priedus. Vienas iš būdų, kaip banginiai žudikai išsaugo šilumą, yra tai, kad jų arterijos, įnešančios šiltą kraują į priedus, yra šalia venų, kurios grąžina kraują į kūną. Taigi šilumą, prarastą iš arterijų, judančių link peleko galo, surenka kraujas, esantis venose, judantis atgal į kūną.