生物学における拡散:下り坂の分子の動き
拡散は生物学の基本的なプロセスであり、高濃度の領域から分子の動きを促進します 低濃度の領域 。 コンサートの後に群衆が解散するように考えてください。人々は、密集したコンサートエリアから外の混雑の少ない通りに移動します。
これが生物学における拡散の内訳です:
1。拡散:
* 小分子 :酸素、二酸化炭素、水、栄養素、廃棄物はすべて、拡散を通過する分子の例です。
* いくつかの大きな分子 :タンパク質や糖のような大きな分子は通常、活性輸送に依存していますが、拡散は膜を横切る動きに役割を果たす可能性があります。
2。拡散が起こる理由:
* 濃度勾配: 2つの領域間の濃度の違いは、分子の動きを促進します。
* ランダムな動き: 分子は常に動いており、互いに衝突し、周りに跳ね返っています。このランダムな動きは、高濃度の領域から低濃度の領域への正味の動きにつながります。
3。拡散が発生する場所:
* 細胞膜全体: 拡散は、細胞が栄養素を取得し、廃棄物を排除し、内部環境を維持するために重要です。
セル内の * : 分子は、拡散を通じて細胞質内およびオルガネラ間で移動します。
* 体内: 拡散は、肺から血流への酸素の輸送と、体からの二酸化炭素の除去に役割を果たします。
4。拡散の重要性:
* 栄養素の取り込み :細胞は、拡散を通じて周囲からグルコースやアミノ酸などの栄養素を得ます。
* 廃棄物の除去 :二酸化炭素や尿素などの廃棄物は、拡散により細胞から排除されます。
* ガス交換 :肺における酸素と二酸化炭素の拡散により、呼吸が可能になります。
* 信号伝送 :神経伝達物質のようなシグナル伝達分子の拡散により、細胞間の通信が可能になります。
拡散速度に影響する要因:
* 濃度勾配 :勾配が急で、拡散が速くなります。
* 温度 :高温が高いほど分子の動きが増加し、拡散が速くなります。
* 表面積 :表面積が大きいほど、より多くの分子が一度に交差することができます。
* 距離 :距離が短いほど、拡散が速くなります。
* 分子サイズ :小さな分子は、大きな分子よりも速く拡散します。
要約:
拡散は、分子が濃度勾配を下に移動できる受動的なプロセスであり、細胞機能から生物の生存まで、さまざまな生物学的プロセスで重要な役割を果たします。拡散を理解することは、あらゆるレベルで生命の基本原則を把握するために不可欠です。