Wat is diffusie?
Diffusie is de neiging van moleculen om zich te verspreiden om een beschikbare ruimte in te nemen. Gassen en moleculen in een vloeistof hebben de neiging om te diffunderen van een meer geconcentreerde omgeving naar een minder geconcentreerde omgeving. Passief transport is de diffusie van stoffen over een membraan. Dit is een spontaan proces en cellulaire energie is niet verbruikt. Moleculen zullen zich verplaatsen van waar een stof meer geconcentreerd is naar waar het minder geconcentreerd is. De diffusiesnelheid voor verschillende stoffen wordt beïnvloed door membraanpermeabiliteit. Water diffundeert bijvoorbeeld vrijelijk over celmembranen maar andere moleculen kunnen dat niet. Ze moeten over het celmembraan worden geholpen via een proces dat gefaciliteerde diffusie wordt genoemd.
Belangrijkste afhaalrestaurants: Diffusie
- Diffusie is de passieve beweging van moleculen van een gebied met hoge concentratie naar een gebied met lage concentratie.
- Passieve diffusie is de beweging van moleculen over een membraan, zoals een celmembraan. De beweging vereist geen energie.
- In gefaciliteerde diffusiewordt een molecuul over een membraan getransporteerd met behulp van een dragereiwit.
- Osmose is een type passieve diffusie waarin water diffundeert over een semi-permeabel membraan van een gebied met een lage concentratie aan opgeloste stof naar een gebied met een hoge concentratie aan opgeloste stof.
- Ademhaling en fotosynthese zijn voorbeelden van natuurlijk voorkomende diffusieprocessen.
- Glucosebeweging in cellen is een voorbeeld van gefaciliteerde diffusie.
- Wateropname in plantenwortels is een voorbeeld van osmose.
Wat is osmose?
Osmose is een speciaal geval van passief vervoer. Water diffundeert over een semi-permeabel membraan dat sommige moleculen laat passeren maar andere niet.
Bij osmose wordt de richting van de waterstroom bepaald door de concentratie opgeloste stof. Water diffundeert van een hypotoon (lage opgeloste concentratie) oplossing voor een hypertoon (hoge opgeloste concentratie) oplossing. In het bovenstaande voorbeeld beweegt water van de linkerkant van het semi-permeabele membraan, waar de suiker concentratie is laag, aan de rechterkant van het membraan, waar de concentratie van het suikermolecuul is hoger. Als de molecuulconcentratie aan beide zijden van het membraan hetzelfde zou zijn, zou water gelijk stromen (isostonisch) tussen beide zijden van het membraan.
Voorbeelden van diffusie
Een aantal natuurlijk voorkomende processen vertrouwen op de diffusie van moleculen. Ademhaling betreft de diffusie van gassen (zuurstof en kooldioxide) in en uit de bloed. In de longen, koolstofdioxide diffundeert vanuit het bloed naar de lucht bij longblaasjes. rode bloedcellen bind vervolgens de zuurstof die vanuit de lucht in het bloed diffundeert. Zuurstof en andere voedingsstoffen in het bloed worden getransporteerd naar weefsels waar gassen en voedingsstoffen worden uitgewisseld. Koolstofdioxide en afval diffunderen van weefsel cellen in het bloed, terwijl zuurstof, glucose en andere voedingsstoffen in het bloed diffunderen in lichaamsweefsels. Dit diffusieproces vindt plaats bij capillaire bedden.
Diffusie komt ook voor in planten cellen. Het proces van fotosynthese dat gebeurt in planten bladeren hangt af van de diffusie van gassen. Bij fotosynthese wordt energie uit zonlicht, water en koolstofdioxide gebruikt om glucose, zuurstof en water te produceren. Koolstofdioxide diffundeert vanuit de lucht door kleine poriën in de bladeren van planten genoemd huidmondjes. Zuurstof geproduceerd door fotosynthese diffundeert van de plant via de huidmondjes naar de atmosfeer.
In gefaciliteerde diffusie, grotere moleculen zoals glucose, kunnen niet vrij diffunderen over celmembranen. Deze moleculen moeten hun concentratiegradiënt verlagen met behulp van transport eiwitten. Eiwitkanalen ingebed in celmembranen hebben openingen aan de buitenkant van een cel waardoor bepaalde moleculen erin passen. Alleen moleculen met bepaalde kenmerken, zoals een bepaalde grootte en vorm, worden doorgelaten van buiten een cel naar de intracellulaire ruimte. Omdat dit proces geen energie vereist, wordt gefaciliteerde diffusie beschouwd als passief transport.
Osmose voorbeelden
Voorbeelden van osmose in het lichaam zijn de reabsorptie van water door nefron tubuli in de nieren en de reabsorptie van vloeistof in weefsel haarvaten. In planten vertoont osmose in waterabsorptie door fabriek wortels. Osmose is belangrijk voor de stabiliteit van de plant. Verwelkte planten zijn het gevolg van een gebrek aan water in planten vacuolen. Vacuolen helpen plantstructuren star te houden door water te absorberen en druk uit te oefenen op de plant gevangenismuren. Water dat door osmose door plantcelmembranen beweegt, helpt de plant in een rechtopstaande positie te herstellen.