Konsentrasi gradién: konsep rumus. Angkutan zat dina mémbran biologis

Naon konsentrasi? Diomongkeun sacara lega, rasio nyaeta volume bahan sarta jumlah partikel leyur therein. harti ieu kapanggih dina dahan paling sagala rupa elmu, ti fisika jeung matematika, tungtung filsafat. Dina hal ieu, sual ngagunakeun konsep "konsentrasi" dina biologi jeung kimia.

gradién

Ditarjamahkeun tina basa Latin, hartina "tumuwuh" atawa "Leumpang", lajeng aya nu "ramo ngarah" nu nunjukkeun arah nu mana wae nilai nambahan. Salaku conto, bisa dipaké, contona, jangkungna dpl di titik béda ti Bumi. Na (jangkungna) gradién di unggal titik dina peta bakal némbongkeun véktor tina kaayaan beuki naekna nilai pikeun ngahontal kebangkitan steepest.

Dina matematik, istilah mucunghul ngan dina telat abad ke. Ieu diwanohkeun ku Maxwell sarta ditawarkeun lambang sorangan gedena ieu. Fisika pamakéan ieu konsep guna nerangkeun listrik jeung gravitasi sawah, anu robah potensi énergi.

Henteu ngan fisika, tapi ogé élmu séjénna nganggo istilah "gradién". Konsep ieu bisa ngagambarkeun duanana characterization kualitatif jeung kuantitatif zat, e.g., konsentrasi atawa suhu.

gradién kadar

Naon gradién ayeuna dipikawanoh, sarta naon konsentrasi? Ieu hiji nilai dulur, nu nunjukkeun proporsi zat anu dikandung dina solusi. Ieu bisa deducted sakumaha persén ku beurat, mol atawa atom dina gas (solusi), proporsi kuma. pilihan lega ieu nyandak urang pikeun nganyatakeun ampir ratio nanaon. Na mah ngan dina fisika atanapi biology, tapi ogé dina élmu metafisik.

Sacara umum, gradién kadar nyaeta kuantitas véktor, anu ogé dicirikeun jumlah na arah robah tina zat dina sedeng.

panjelasan

Éta mungkin keur ngitung gradién kadar? Rumus ieu utamana antara parobahan dasar zat sarta jalur panjang konsentrasi yen kudu nungkulan zat pikeun ngahontal kasaimbangan antara dua solusi. Matematis, ieu dikedalkeun ku rumus C = DC / dl.

Ayana gradién kadar antara dua bahan teh alesan pikeun campur kode maranéhanana. Lamun partikel mindahkeun ti wewengkon konsentrasi luhur ka handap, lajeng mangka disebut difusi, sarta lamun diantara aranjeunna aya halangan semipermeable - osmosis.

angkutan aktip

angkutan aktip sarta pasif ngagambarkeun gerakan zat sakuliah mémbran atanapi lapisan sél mahluk hirup: protozoa, tutuwuhan, sato jeung manusa. proses ieu lumangsung ku pamakéan énérgi termal, keur transisi zat dilumangsungkeun ngalawan gradién kadar, ti pangleutikna nepi panggedena. The pangseringna pikeun interaksi misalna hiji maké adénosin trifosfat atanapi ATP - molekul éta mangrupakeun sumber serbaguna énergi 38 Joule.

Aya bentuk béda ATP, nu perenahna di mémbran sél. Énergi anu dikandung dina aranjeunna dileupaskeun nalika nu keur ditransper zat ngaliwatan numput molekular disebut. Ieu liang dina pinding sél nu selektif nyerep tur ngompa ion éléktrolit. Sajaba ti éta, aya modél angkutan sakumaha symport. Dina hal ieu, dina waktos anu sareng eta diangkut dua zat: salah asalna kaluar sél, sarta lianna meunang eta. Ieu ngaheéat énergi.

angkutan vesicular

angkutan aktip sarta pasif ngawengku transporting zat dina bentuk gelembung atawa sipatna, jadi proses disebut masing-masing angkutan vesicular. Aya dua rupa:

1. Endocytosis. Dina hal ieu, gelembung kabentuk dina mémbran sél dina prosés nyerep zat padet atawa cair na. Sipatna tiasa lemes atanapi gaduh edges. Metoda ieu dahar téh endog sél getih bodas, sarta Épitél renal.
2. Exocytosis. Ngaranna nunjukkeun, ieu jeung kabalikan tina salah saméméhna. Jero sél, aya organél (misalna aparat Golgi), nu "rangkep" zat dina gelembung, sarta aranjeunna, salajengna, ngaliwat mémbran.

angkutan pasip: difusi

Gerak gradién kadar (tinggi mun low) lumangsung tanpa pamakéan énérgi. Aya dua varian angkutan pasip - geus osmosis jeung difusi. Kiwari dimungkinkeun mangrupakeun basajan tur lightweight.

Osmosis bédana utama yén prosés molekul pindah lumangsung ngaliwatan mémbran semipermeable. A difusi sapanjang konsentrasi gradién lumangsung dina sél gaduh mémbran jeung dua lapis lipid molekul. arah angkutan gumantung ngan kana jumlah zat dina kadua sisi mémbran. Dina ragam ieu sél tembus zat hidrofobik, molekul polar, uréa, teu bisa nembus protéin, gula, ion na DNA.

Dina prosés difusi, molekul condong eusian sakabeh volume sadia, kitu ogé mun align konsentrasi dina dua sisi tina mémbran. Eta kitu kajadian anu mémbran nyaeta impermeable atanapi kirang permeabel kana zat. Dina hal ieu, éta mangaruhan gaya osmotic yen duanana bisa nyieun panghalang denser jeung bentang deui ku cara ningkatkeun ukuran tina saluran ngompa.

difusi facilitated

Nalika gradién kadar teu cukup pikeun ngangkut bahan kana bantuan protéin husus. Éta téh ayana dina mémbran sél dina cara nu sarua salaku molekul ATP. Hatur nuhun ka anjeunna, tiasa duanana angkutan aktip sarta pasif.

Ku cara kieu, ngaliwatan mémbran nu molekul badag (protéin, DNA), zat polar, nu ngawengku asam amino na gula, ion. Hatur nuhun kana partisipasi speed angkutan protéin ngaronjat ku sababaraha kali dibandingkeun jeung difusi konvensional. Tapi akselerasi ieu gumantung kana sababaraha faktor:

• gradién zat jero sarta luar sél;
• Jumlah molekul pamawa;
• Laju zat sarta pamawa mengikat;
• laju robah tina beungeut jero mémbran sél.

Sanajan ieu, angkutan nu dilumangsungkeun berkat karya protéin pamawa, sarta ATP énérgi dina hal ieu henteu dipaké.

Fitur utama anu characterize nu difusi facilitated téh:

1. mindahkeun gancang zat.
2. Selectivity angkutan.
3. Jenuh (nalika sadaya protéin nu nempatan).
4. Kompetisi antara zat (alatan ti pangirut tina protéin).
5. Sensitipitas ka agen kimia husus - sambetan.

osmosis

Sakumaha didadarkeun di luhur, osmosis - gerakan zat sapanjang gradién kadar sakuliah mémbran semipermeable. Prosés osmosis paling lengkep ngajelaskeun prinsip Le Chatelier-Braun. Eta nyebutkeun yen lamun sistem a aya dina kasatimbangan, pangaruh ti luar, eta bakal condong balik deui ka kaayaan urut na. Pertama kali sareng fenomena osmosis encountered di tengah abad XVIII, tapi lajeng anjeunna teu ngagantelkeun teuing pentingna. diajar fenomena mimiti ukur saratus taun engké.

Unsur pangpentingna dina fenomena osmosis nyaéta mémbran semipermeable anu ngaliwatan éta sorangan ngan molekul diameter tangtu atawa sipat. Contona, dua solusi jeung kadarna béda, panghalang bakal nembus ukur pangleyur nu. Ieu bakal neruskeun salami konsentrasi dina dua sisi tina mémbran moal jadi sami.

Osmosis muterkeun hiji peran signifikan dina sél hirup. fenomena kieu ngamungkinkeun nepi tembus aranjeunna ukur keur jalma zat anu aya perlu ngadukung kahirupan. mémbran sél getih beureum nyaéta permeabel ukur keur cai, oksigén jeung zat gizi, tapi protéin nu dibentuk di jero sél getih beureum, moal bisa kaluar.

osmosis sarta aplikasi praktis kapanggih dina kahirupan sapopoe. Malah tanpa merealisasikan dinya, jalma dina prosés brining kadaharan dipaké nyaéta prinsip gerak molekul sapanjang gradién kadar. Jenuh saline "stretched" leuwih sakabéh cai ti produk, kukituna sahingga maranehna disimpen deui.