Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Hvorfor er diffusion vigtig for en celles liv?

En celles omgivende plasmamembran fungerer som en barriere for de fleste molekyler, især dem, der er farlige for cellens liv. Membranen tillader passage af fordelagtige materialer ved diffusionsprocessen. Udviklingen af cellediffusion gør det muligt for celler at afskærme sig og interagere differentielt med deres umiddelbare miljø.
Betydning

For at udføre de daglige aktiviteter i det daglige liv skal alle celler overføre essentielle ioner og små molekyler på tværs af semi-permeable plasmamembraner. Ioner er atomer eller molekyler med en netto positiv eller negativ ladning. For at opfylde livskravene udveksler celler gasser, såsom ilt og kuldioxid; udskille affaldsprodukter; og tag i partikler af mad, vand og mineraler. Udvekslingen finder sted mellem den indre celle og dens omgivende ekstra-cellulære væske.
Cellulære membraner

Levende celler har udviklet en membran til at hegn og indeholde dens indre organiske kemikalier, mens de selektivt kun tillader essentielle atomer og enkle forbindelser til at krydse frem og tilbage. I henhold til standard lipid-dobbeltlagsmodellen er fedtsyrerne kaldet phospholipider og glycolipider de vigtigste komponenter i cellemembraner. Andre elementer i membranerne er kolesterol, proteiner og kulhydrater. Lipid-dobbeltlaget er uigennemtrængelig for de fleste kationer eller negative ioner og anioner eller positive ioner.
Diffusion

Diffusion er en proces, hvor molekyler og ioner bevæger sig naturligt fra en intracellulær region med høj koncentration til et område med lavere koncentration eller omvendt. Diffusion forekommer spontant uden energiforbruget i cellen i en procedure, der kaldes passiv transport. Molekylerne vandrer over den cellulære koncentrationsgradient, indtil der opnås en ligevægtstilstand. Osmose er en type diffusion, der involverer passage af vand ind og ud af cellen.
Aktiv transport

Celler bruger energi til aktivt at transportere molekyler mod den relative koncentrationsgradient. Aktiv transport eller lettet diffusion tvinger ioner og molekyler gennem cellens membran. Nukleotidadenosintrifosfat, eller ATP, er cellens standard energivaluta, der muliggør processen. Nukleotider er en type nukleinsyre. Store, komplekse, ikke-lipide opløselige molekyler, såsom glukosesukker og proteiner, bevæges af aktive transportsystemer. Systemerne opretholder osmotisk balance og forhindrer, at cellen eksploderer ved at indtage for meget vand.