difüzyon, içinde biyokimya, moleküllerin plazma yoluyla hücrelere girip çıkabildiği birçok süreçten birini ifade eder. zar veya hücre içindeki nükleer zar veya çevreleyen zar gibi çapraz zarlar mitokondri.
Difüzyonu "sürüklenen" bir hareket olarak düşünün. Rastgele ve yönlendirilmemiş bir süreci ifade ederken ve herhangi bir enerji girişi gerektirmeyen bir süreci ifade ederken, bir kuralı takip eder: Parçacıklar hareket eder. yüksek konsantrasyonlu alanlardan düşük konsantrasyonlu alanlara, tek tek moleküller her yöne hareket etmekte özgür olsalar bile.
Kimyasal Gradyanları Anlama
Bir şeyin yüksek konsantrasyonlu bir bölgeden düşük konsantrasyonlu bir bölgeye geçmesi ne anlama gelir? İlk olarak, bu bağlamda "konsantrasyon"un ne anlama geldiğini bilmek gerekir. Çoğu zaman konsantrasyon, birim hacimdeki molekül sayısını ifade eder (örneğin, mililitre veya ml).
Şişeden veya kartondan bir bardak portakal suyu içtiğinizde ne olduğunu bir düşünün. Meyve suyundaki yüksek şeker konsantrasyonu, sisteminizdeki sıvıların konsantrasyonunu aştığı için içeceği tatlı olarak algılamanız olasıdır.
Ancak, elde edilen solüsyon her 1 ölçü meyve suyu için 10 ölçü su içerecek şekilde suyu sade suyla karıştırırsanız, birkaç dakika bekleyin ve bir yudum daha alın, sıvıyı seyreltik olarak algılayacaksınız, çünkü şu anda daha düşük konsantrasyondadır - en azından vücudunuzdan daha az konsantredir. sıvılar.
Çünkü meyve suyundaki şeker molekülleri konsantrasyona kadar su molekülleri ile karışma eğilimindedir. Çözelti boyunca şeker miktarı eşittir, difüzyonun yönünde gerçekleştiği söylenir. denge.
Önemli olarak, denge, molekül hareketinin durması anlamına gelmez, daha çok moleküllerin hareketinin gerçek bir rastgelelik noktasına ulaştığı anlamına gelir, çünkü tüm konsantrasyon gradyanları ortadan kaldırılmıştır.
Difüzyon Süreci
Bazı maddeler basitçe yayılabilirken hücre zarları konsantrasyon gradyanı bunu desteklediğinde, diğerleri zardaki fosfolipid molekülleri arasında yapamayacak kadar büyüktür veya hareketlerine karşı çıkan net bir elektrik yükü taşırlar.
Plazma zarı böylece bir yarı geçirgen zar: Su (H2O) ve karbon dioksit (CO2) gibi küçük, yüksüz moleküller kolayca dolaşabilir, oysa diğerleri yardıma ihtiyaç duyar veya zarı tam olarak geçemez.
Basit difüzyon kulağa tam olarak böyle geliyor – moleküllerin bir zar boyunca, bir konsantrasyon gradyanında aşağı doğru hareketi, sanki zar aslında orada değilmiş gibi. İçinde kolaylaştırılmışyayılmaancak, gibi maddeler iyonlar (yüklü parçacıklar) bir konsantrasyon gradyanında aşağı doğru hareket ederler, ancak aynı zamanda özelleşmiş bir şekilde zarı da geçmeleri gerekir. ulaşım kanalları proteinden yapılmıştır.
Difüzyon denge konsantrasyonuna ulaşılana kadar devam etme eğilimindedir. Bu noktada moleküller bölgeden ayrılma eğilimi gösterirler. aktif taşımacılık ATP tarafından desteklenen mekanizmalar veya adenozin trifosfat - hücrelerin "enerji para birimi".
Difüzyonun Artıları ve Eksileri
Artı tarafta, difüzyon süreci, enerji gerektirmediği için diğer taşıma biçimlerine kıyasla "serbesttir". Biyolojik sistemlerde verimliliğin son derece arzu edilir olduğu ve tıpkı "makro" dünyada olduğu gibi enerjinin çok yüksek olduğu düşünüldüğünde, bu önemli bir varlıktır.
Difüzyonun olumsuz yanı, maddeleri bir konsantrasyon gradyanında yukarı taşımak için açıkça yetersiz olmasıdır ve tasavvur edilmesi zor değildir. Bu maddelerin hücre içindeki konsantrasyonunun hücre içindekinden daha yüksek olmasına rağmen, bir hücrenin içinde moleküllere ihtiyaç duyulduğu bir senaryo dışarıda. Daha sık olarak, bu tür maddeler bir yerden diğerine taşınmalıdır. elektrokimyasal gradyan.
Bu, farklı bir fiziksel direniş biçimidir, ancak yalnızca bir ATP yatırımının üstesinden gelebileceği bir şeydir. Bu, çalışmalarına karşı çıkan elektrokimyasal gradyanın gelgitiyle sürekli olarak savaşan membran "pompaları" kullanılarak yapılır.