Khuếch tán là gì?

Câu trả lời đúng nhất là: Khuếch tán là hiện tượng các phân tử chuyển động dưới tác dụng của gradien nồng độ. Đó là một quá trình quan trọng xảy ra trong tất cả chúng sinh. Khuếch tán giúp di chuyển các chất vào và ra khỏi tế bào. Các phân tử di chuyển từ vùng có nồng độ cao hơn sang vùng có nồng độ thấp hơn cho đến khi nồng độ bằng nhau. Quá trình này xảy ra mà không tiêu tốn năng lượng.

Để tìm hiểu thêm về khái niệm Khuếch tán là gì? Vậy thì cùng nhau đi nào THCS Ngô Thì Nhậm Hãy tìm hiểu nội dung dưới đây.

1. Khuếch tán là gì?

Khuếch tán là hiện tượng các phân tử chuyển động dưới tác dụng của gradien nồng độ. Đó là một quá trình quan trọng xảy ra trong tất cả chúng sinh. Khuếch tán giúp di chuyển các chất vào và ra khỏi tế bào. Các phân tử di chuyển từ vùng có nồng độ cao hơn sang vùng có nồng độ thấp hơn cho đến khi nồng độ bằng nhau. Quá trình này xảy ra mà không tiêu tốn năng lượng.

>>> Xem thêm: Đặc điểm hình thái của lá giúp CO₂ Khuếch tán vào lá là ở lớp biểu bì của lá?

2. Đặc điểm của khuếch tán

Các phân tử có thể khuếch tán trực tiếp qua lớp photpholipid hoặc qua các kênh protein.

Khuếch tán được coi là một hình thức vận chuyển tế bào thụ động, vì nó không cần thêm năng lượng để xảy ra. Khuếch tán sinh học có thể được chia thành khuếch tán đơn giản và khuếch tán thuận lợi.

Một số ví dụ về khuếch tán trong các hệ thống sinh học như sau:

Trao đổi khí ở phế nang trong quá trình hô hấp.

Trao đổi khí để quang hợp ở lá.

Truyền chất dẫn truyền thần kinh “acetylcholine” ở khớp thần kinh.

2. Phân loại khuếch tán

Khuếch tán qua màng tế bào được chia thành hai dạng gọi là khuếch tán đơn giản và khuếch tán thuận lợi.

Khuếch tán đơn giản có nghĩa là động lực học của các phân tử hoặc ion di chuyển khi màng tế bào mở hoặc chúng đi qua giữa các không gian liên phân tử mà không có bất kỳ ảnh hưởng nào từ các protein vận chuyển. Tốc độ khuếch tán được xác định bởi lượng chất có tác dụng, vận tốc của động học chuyển động và số lượng kích thước mở của màng tế bào mà phân tử hoặc ion có thể đi qua.

Sự khuếch tán được tạo điều kiện thuận lợi với sự trợ giúp của các protein vận chuyển. Protein vận chuyển giúp một phân tử hoặc ion đi qua màng bằng cách liên kết hóa học với chúng.

Như thể hiện trong hình trên, sự khuếch tán đơn giản có thể xảy ra theo hai cách: (1) bằng cách đi qua các kẽ hở của màng lipid nếu các chất hòa tan trong lipid; (2) bằng cách đi qua các protein vận chuyển khi các phân tử hòa tan. hòa tan trong nước không thể đi qua màng trực tiếp.

Sự khuếch tán của các chất tan trong lipid qua màng tế bào: yếu tố quan trọng quyết định một chất có khuếch tán nhanh qua màng lipid theo cơ chế nào hay không là xác định xem chất đó có tan trong lipid hay không. Ví dụ, lipid hòa tan cao trong oxy, nitơ, CO2 và rượu, vì vậy chúng có thể đi qua màng tế bào một cách trực tiếp.

Sự khuếch tán của nước và các phân tử không hòa tan trong lipid qua các kênh protein: mặc dù nước không hòa tan trong lipid nhưng nó đi qua màng nhờ các kênh của các phân tử protein. Sự di chuyển nhanh chóng của nước qua màng tế bào là đáng kinh ngạc, ví dụ, tổng lượng nước khuếch tán qua màng tế bào hồng cầu mỗi giây gấp 100 lần thể tích của tế bào hồng cầu. Các chất không hòa tan trong lipid khác cũng có thể đi qua các kênh protein theo một số cách giống như nước nếu chúng hòa tan và đủ nhỏ. Tuy nhiên, khi chúng là những chất lớn hơn, sự thâm nhập không còn nhanh nữa. Ví dụ, đường kính của các phân tử urê chỉ lớn hơn 20% so với nước, nhưng chúng đi qua màng tế bào gấp 1/1000 lần so với nước.

Khuếch tán qua lỗ protein và kênh protein, tính chọn lọc của kênh: Sử dụng kỹ thuật hình ảnh 3D, người ta đã chứng minh rằng lỗ hoặc kênh protein có các đoạn hình ống để các phân tử đi qua. Các chất có thể khuếch tán đơn giản qua các lỗ này. Những lỗ như vậy được tạo thành từ toàn bộ protein màng bằng cách mở các ống xuyên màng và chúng luôn mở. Tuy nhiên, đường kính của các lỗ này là chọn lọc đối với các phân tử. Ví dụ, các kênh aquaporin, còn được gọi là kênh dẫn nước, cho phép nước đi qua nhanh chóng nhưng lại chặn các phân tử khác. Có ít nhất 13 loại kênh aquaporin khác nhau được tìm thấy trên màng tế bào của cơ thể con người.

Các kênh protein khác nhau ở hai yếu tố quan trọng: (1) chúng thường có tính chọn lọc cao và (2) nhiều kênh có thể được mở và đóng bởi các tín hiệu liên quan, chẳng hạn như tín hiệu kiểm soát điện thế. kênh) hoặc kênh ligand-gated.

Tính chọn lọc của kênh protein: Nhiều kênh protein có tính chọn lọc cao đối với một hoặc nhiều ion cụ thể. Đây là kết quả của nhiều yếu tố: đường kính, sự sắp xếp cụ thể, tự nhiên về hình dạng của sự khác biệt về điện hoặc liên kết hóa học bề mặt.

Vận chuyển các ion natri và kali qua các kênh protein. Cũng được hiển thị là những thay đổi về hình dạng trong các phân tử protein mở hoặc đóng cổng, bảo vệ các kênh.

Kênh protein kích hoạt tín hiệu: nghĩa là kênh protein được điều khiển bởi tín hiệu mà kênh nhận được. Ví dụ kênh Na và K như trên.

Trong Hình A. Bản ghi dòng chảy qua kênh natri điện áp đơn, thể hiện nguyên tắc tất cả hoặc không có gì để mở và đóng kênh.

Trong Hình B. Phương pháp vá kẹp để ghi lại dòng chảy qua kênh protein. Ở bên trái, các bản ghi được tạo ra từ một miếng màng tế bào sống. Ở bên phải, đoạn ghi âm từ một miếng màng đã bị xé ra khỏi tế bào.

Cơ chế đóng mở được điều khiển theo hai cách chính:

Voltage gating: các kênh protein có diện tích tích điện rất lớn, khi điện áp giữa 2 bên màng tế bào thay đổi bất thường, cơ chế sẽ làm cho các liên kết hóa học thay đổi cấu trúc trong không gian, khiến kênh bị hở do điện áp thay đổi.

Định hướng (phối tử) hóa học: Một số kênh protein định hướng phối tử được mở khi liên kết với (phối tử) hóa học.

Trạng thái mở so với trạng thái đóng: nhìn hình bên ta thấy khi mở thì các kênh mở tối đa, mở hết và khi đóng thì đóng hết; Điều này được đề cập đến bởi cơ chế chung mà tất cả các kênh điều khiển tiềm năng hành động “tất cả hoặc không”.

—————————

Bên trên THCS Ngô Thì Nhậm giải thích với bạn “Khuếch tán là gì”. Chúng tôi hy vọng rằng bạn đã có được những kiến ​​thức hữu ích khi đọc bài viết này, chúc bạn học tốt.

Đăng bởi: THCS Ngô Thì Nhậm

Chuyên mục: Lớp 10 , Vật Lý 10

Bạn thấy bài viết Khuếch tán là gì?
có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Khuếch tán là gì?
bên dưới để duhoc-o-canada.com có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: duhoc-o-canada.com của duhoc-o-canada.com

Chuyên mục: Giáo dục

Nhớ để nguồn bài viết này: Khuếch tán là gì?
của website duhoc-o-canada.com