Важность диффузии в организмах

Диффузия - важная функция живых организмов. Диффузия - это случайное, но направленное движение молекул из места с высокой концентрацией в место с низкой концентрацией. Эта простая концепция описывает процесс, с помощью которого клетки обменивают токсичные газы на газы, поддерживающие жизнь. Он также описывает, как нервные клетки могут посылать электрические сигналы друг другу. Диффузия сообщает эмбриональным клеткам, куда им ползти и когда они прибыли. Диффузия также позволяет уменьшить потерю тепла телом в окружающую среду.

В легких есть крошечные пустые мешочки, похожие на виноградные, которые являются центром газообмена. Клетки тела постоянно производят молекулы энергии для поддержания своей повседневной деятельности. Этот процесс, называемый клеточным дыханием, не только требует для работы кислородного газа, но и производит углекислый газ, который токсичен для клеток. Углекислый газ, производимый клетками по всему телу, переносится с кровью в легкие. В легких углекислый газ диффундирует из крови в мешочки, похожие на виноградные. Кислород, вдыхаемый в легкие, идет в противоположном направлении. Кислород попадает в кровь. Этот жизненно важный обмен газов происходит за счет диффузии через тонкие слои клеток в кровеносных сосудах, окружающих виноградные мешочки.

Нервные клетки, называемые нейронами, общаются с другими клетками, посылая электрические сигналы вдоль их клеточной мембраны. В состоянии покоя внутренняя часть мембраны нейрона заряжена отрицательно, а внешняя - положительно. Электрический сигнал генерируется, когда мембрана пропускает ионы извне в клетку. Этот приток изменяет заряд внутри мембраны с отрицательного на положительный. Этот переключатель представляет собой электрический сигнал, который движется по длине плеча нейрона. Движение ионов, генерирующее электричество, называется диффузией.

Эмбриональное развитие - это процесс, при котором начинают развиваться органы, конечности и крылья. Процесс, при котором эмбрион меняет форму, чтобы стать похожим на миниатюрного взрослого человека, возможен из-за диффузии. Различные группы клеток в разных частях эмбриона выделяют белки, называемые морфогенами. Морфогены похожи на духи, они притягивают клетки издалека, чтобы они приблизились. Эмбриональное развитие - это прекрасная симфония многих градиентов морфогенов, которые накладываются друг на друга и конкурируют друг с другом. В результате ноги развиваются только на теле, усики - только на голове, а крылья развиваются на спине животного. Градиенты морфогенов возможны, потому что белки диффундируют.

Гомеотермы - это животные, которые регулируют температуру своего тела изнутри, в отличие от того, чтобы купаться или убегать от солнца. Одна из проблем, с которой сталкиваются домашние теплые животные, - это потеря тепла из-за холода. Косатки - пример животных, которые сталкиваются с этой проблемой, поскольку плавают в холодной воде. Плавники и плавники косаток тонкие и отдают много тепла окружающей воде. Поскольку ласты и плавники являются частью кита, кровь должна переносить кислород и тепло от центра тела к этим придаткам. Одним из способов сохранения тепла косатками является то, что их артерии, по которым течет теплая кровь к их придаткам, находятся рядом с венами, по которым кровь возвращается в тело. Таким образом, тепло, которое теряется от артерий, движущихся к кончику плавника, улавливается кровью, находящейся в венах, и возвращается обратно в тело.