Gefaciliteerde diffusie versus actieve diffusie: gedetailleerde vergelijkende analyse

by

In dit bericht vind je de belangrijkste verschillen tussen gefaciliteerde diffusie versus actieve diffusie en eenvoudige diffusie.

Gefaciliteerde diffusie is de beweging van stoffen van het ene medium naar het andere medium langs de concentratiegradiënt, terwijl diffusie de stoffen in hetzelfde medium van een gebied met een hogere naar een lagere concentratie toelaat terwijl actieve diffusie energie kost en tegen de concentratiegradiënt ingaat.

Gefaciliteerde diffusie versus actieve diffusie

Gefaciliteerde diffusieActieve diffusie

Het is de beweging langs een concentratiegradiënt door bepaalde plaatsen in de celmembranen zonder dat de cel energie afstoot. Natuurlijk zullen kleinere deeltjes een hogere snelheid van vertonen gefaciliteerde diffusie in vergelijking met de grotere deeltjes.

De passage van stoffen in de celmembraan vindt plaats door eiwittransporters.

De transporters hebben een specifieke configuratie die geschikt is voor bepaalde deeltjes. Gefaciliteerde diffusie kan een verzadigingseffect vertonen zoals de actief transport.

Eiwittransporters vormen vaak kanalen en aquaporines. Ionenkanalen zijn specifiek voor verschillende ionen, bijv. K+, Cl-, NO3-, PO43-Mg2+.

Aquaporines of waterkanalen zijn de gespecialiseerde kanalen waardoor water er doorheen kan. Elk waterkanaal is omgeven door acht eiwitten (ook wel aquaporines genoemd, hoewel de term ook wordt gebruikt voor waterkanaal).

porinen zijn met eiwitten beklede poriën in de buitenste? membraan van mitochondriën, plastiden en verschillende bacteriën die de doorgang van kleine opgeloste stoffen mogelijk maken.

Het is de manier van transport die energie kost, bijzonder drager eiwits en is vaak tegen concentratiegradiënt (bergopwaarts transport). Pompen zijn de drager eiwitHet is betrokken bij actief transport omdat het plaatsvindt tegen een concentratiegradiënt in. Er wordt aangenomen dat energie wordt gebruikt bij het activeren van de drager eiwitS. De geactiveerde drager pikt opgeloste stoffen op van het membraanoppervlak en vormt een opgeloste dragercomplex. Het complex beweegt in het membraan om het opgeloste deel naar het andere oppervlak te brengen. Nu breekt het complex en komt de opgeloste stof vrij. De gratis drager eiwit verandert opnieuw van positie om de opgeloste stof weer op te pikken.
gefaciliteerde diffusie versus actieve diffusie
Gefaciliteerde diffusie in celmembraan, waaruit blijkt: ionkanalen en dragereiwitten van Wikipedia

Transportmiddelen door de cel : Gefaciliteerde diffusie versus actieve diffusie

Materialen worden op drie manieren door de cellen getransporteerd. Beide soorten diffusie vormen passief transporteren omdat ze geen energie verbruiken en zich altijd langs de gradiënt bevinden.

Soorten gefaciliteerde diffusie

  • Beweging van deeltjes van opgeloste stof over een membraan onafhankelijk van deeltjes van andere opgeloste stoffen wordt genoemd Unipoort.
  • Symporteren is de beweging van de deeltjes over het membraan in dezelfde richting.
  • Beweging van een opgeloste stof in de ene richting gaat gepaard met transport van een andere opgeloste stof in de tegenovergestelde richting wordt genoemd Antipoort.

Actief transport

Het is de manier van transport waarbij energie en speciale dragereiwitten worden verbruikt en vaak tegen de concentratiegradiënt in (transport bergopwaarts).

Schema natriumkaliumpomp nl.svg
De werking van de natriumkaliumpomp is een voorbeeld van actief transport van: Wikipedia

Verspreiding

Het is de beweging van moleculen over het celmembraan langs de concentratiegradiënt zonder enige energie te verbruiken. Het is een passieve beweging.

 Het is een langzaam proces en komt voor in voornamelijk vetoplosbare stoffen omdat de matrix van celmembranen bestaat uit lipiden. Diffusie wordt vaak waargenomen in gassen en vloeistoffen. Het kan ook voorkomen in vaste stoffen. Diffusie is belangrijk omdat het het enige transportmiddel van gassen in de planten is. Concentratiegradiënten, temperatuur, druk en membraanpermeabiliteit beïnvloeden allemaal de diffusiesnelheid.

Diffusiedruk

De druk die door de deeltjes over het celmembraan wordt uitgeoefend om van een hogere naar een lagere concentratie van het gebied te diffunderen. De concentratie van deeltjes in de verspreidende stof bepaalt de diffusiedruk.

Onafhankelijke verspreiding

Er kunnen twee of meer soorten diffunderende deeltjes, zoals zuurstof en koolstofdioxide, in een systeem aanwezig zijn. Door elke diffusiestof wordt diffusiedruk uitgeoefend. Het staat bekend als gedeeltelijke druk. Verschillende moleculen zullen over het membraan bewegen volgens hun partiële druk. Onafhankelijke diffusie maakt het mogelijk dat verschillende moleculen over het membraan gaan, afhankelijk van de concentratie of partiële druk.

Factoren die diffusie beïnvloeden

De diffusiesnelheid wordt door een aantal zaken beïnvloed. Temperatuur, diffunderende stofdichtheid, mediumdichtheid, diffusiedruk en diffusieafstand zijn de factoren waarmee rekening moet worden gehouden.

  • Temperatuur zone(s)

De diffusiesnelheid neemt toe naarmate de temperatuur stijgt. Het is omdat de kinetische energie van de verspreidende deeltjes is toegenomen.

  • Dichtheid van stof

Dichtheid van een stof speelt een cruciale rol bij diffusie. Lichtgewicht stoffen gaan sneller door het membraan, terwijl zware stoffen tijd nodig hebben en langzaam diffunderen. Vloeistofmoleculen diffunderen met een zeer hoge snelheid in vergelijking met vaste stoffen. De lichtere gassen zullen een hogere diffusiesnelheid hebben dan de zwaardere. Bijvoorbeeld waterstof diffundeert sneller in vergelijking naar zuurstof.

  • Dichtheid van het medium

Als het medium een ​​lagere dichtheid heeft, vindt diffusie sneller plaats. Naarmate de dichtheid van het medium toeneemt, neemt de diffusie af.

  • Concentratie of diffusiedruk

Diffusie is evenredig met de concentratie of diffusiedruk van het materiaal. Als het verschil in concentratie of diffusiedruk groter is, is het sneller; als het verschil in diffusiedruk bescheiden is, is het langzamer. De diffusie zal doorgaan totdat de diffusiestof gelijkmatig in het gebied is verdeeld. Op het moment van evenwicht zal de diffusiedruk overal uniform zijn.

  • Afstand

Als de afstand waarover diffusie moet plaatsvinden bescheiden is, zal de netto diffusie hoog zijn. Het zal laag zijn als de afstand groot is.

Belang van diffusie

  • Intracellulair transport : Ionen en andere stoffen verspreiden zich snel door het cytoplasma als gevolg van diffusie.
  • Osmose: Alleen de oplosmiddeldeeltjes mogen in dit soort diffusie diffunderen.
  • Transpiratie: Het is verlies van water in de vorm van damp uit de bovengrondse delen van de planten. Transpiratie vindt plaats door diffusie.
  • Uitwisseling van gassen: Overdag diffundeert zuurstof van fotosynthetiserende organen naar de atmosfeer, terwijl koolstofdioxide van de atmosfeer erin diffundeert.
  • Bevochtiging van celwanden: Diffusie van water uit xyleemkanalen houdt de wanden van planten cellen vochtig.
  • Distributie: Diffusie zorgt voor de verdeling van water en opgeloste stoffen in de planten.
  • Aroma: Veel planten produceren geurstoffen om bepaalde soorten dieren aan te trekken voor bestuiving.

Eenvoudige diffusie

Het is een soort passieve diffusie, wat betekent dat er geen ATP voor nodig is. Het is langs de elektrochemische gradiënt, dwz van een hogere concentratie van een stof naar een lagere concentratie van de stof. Er is geen vervoerder nodig. Osmose is de onderverdeling van eenvoudige diffusie.

Alleen water- of oplosmiddelmoleculen bewegen volgens de gradiënt van hun chemische potentieel in osmose.

0307 Osmose 1
Het proces van osmose over een semi-permeabel membraan. De blauwe stippen vertegenwoordigen deeltjes die de osmotische gradiënt aandrijven van Wikipedia

Chemische potentiaal is de vrije energie van één mol van een stof in een systeem onder constante temperatuur en druk. Het chemische potentieel van zuiver water wordt als nul beschouwd bij normale temperatuur en druk. In een systeem wordt de chemische potentiaal genoemd water potentiaal. Het is altijd kleiner dan nul, dwz met een negatieve waarde.

Belang van osmose

  • Grond water – Wortels nemen water op door het proces van osmose.
  • celabsorptie: – Cellen absorberen of verliezen water op basis van hun osmotische relaties.
  • Cel organellen - Voor hun optimale werking moeten celorganellen volledig zijn opgezwollen. Dit doen ze door een hogere osmotische concentratie te hebben dan het omringende cytosol.
  • Cel Turgiditeit - Cellen behouden hun turgiditeit door een juiste osmotische concentratie van opgeloste stoffen en osmotische absorptie van water te hebben.
  • Celgroei - Cellen worden alleen groter als er water in komt.
  • Zachte organen - Osmose helpt zachte organen zoals jonge stengels, bladeren, bloemen en zacht fruit om hun vorm en geëxpandeerde vorm te behouden.
  • Groei van zaailing - De jonge kiemwortel en pluim kunnen uit het zaad komen en groeien om de zaailing te vormen door een hoge osmotische concentratie te handhaven.
  • Root groei – Jonge wortels kunnen door hun stijfheid de grond in.
  • autochorie – Veel vruchten barsten uit elkaar als ze rijp zijn door osmotische veranderingen in hun binnenste.
  • Plantbewegingen – Osmotische veranderingen veroorzaken cyclische bewegingen in de bladeren van Indiase telegraafplanten en seismonastische bewegingen in Mimosa pudica.
  • Stomatale bewegingen – De osmotische veranderingen in de wachtcellen van huidmondjes ten opzichte van andere epidermale cellen zorgen ervoor dat huidmondjes open en dicht gaan.
  • Verdroging – Planten beschermen zichzelf tegen uitdroging of overmatig verlies van water door een hoge osmotische concentratie van opgeloste stoffen te handhaven.

Veelgestelde Vragen / FAQ

Q1. Geef een voorbeeld van onafhankelijke diffusie.

Voorbeeld: Het wordt overdag gezien in de diffusie van water, kooldioxide en zuurstof tussen lucht en het binnenste van het blad door de huidmondjes.

Q2. Welk type diffusie wordt gevonden bij osmose?

Bij osmose is er diffusie van water van het gebied met zijn hogere chemische potentieel naar het gebied met zijn lagere chemische potentieel door een semipermeabel membraan.

Q3. Wat is DPD (diffusiedruktekort)?

De aanwezigheid van opgeloste stoffen in een systeem vermindert de diffusiedruk van water in dat systeem ten opzichte van zijn zuivere toestand.

Conclusie

Om dit bericht af te ronden, concluderen we dat gefaciliteerde en eenvoudige diffusie langs de concentratiegradiënt werkt, terwijl actieve diffusie of transport werkt samen met het energieverbruik tegen de concentratiegradiënt. Osmose is een voorbeeld van eenvoudige diffusie met behulp van watermoleculen.

Lees ook: