Obsah
Definice
koncentračního gradientu dochází, když ionty či částice označené jako rozpuštěných látek, začne se pohybovat od vyšší koncentrace částic v roztoku nižší koncentrace částic. Membrána odděluje obě oblasti od sebe. Membrána, která je odděluje, může být buď propustná membrána, polopropustná membrána nebo nepropustná membrána. Téměř všechny typy částic a iontů mohou snadno procházet porézní vrstvou., Polopropustná membrána poskytuje přístup pouze ke specifickým částicím. Konečně nepropustná membrána neumožňuje proniknout do ní žádné atomy ani částice.
v biochemii se koncentrace týká množství rozpuštěné látky v roztoku. Zatímco gradient obecně znamená neustálé zvyšování nebo snižování proměnné odpovídající vzdálenosti.
Transport
v biologii existují dva jevy dopravy., Pasivní transport nevyžaduje žádnou dodatečnou energii, protože doprava částic z vyšších intenzit do nižších intenzit probíhá podél koncentračního gradientu. K provádění aktivního transportu je však nutná chemická energie pro pohyb částic proti koncentračnímu gradientu z nižších hustot do vyšších hustot.
difúzní a koncentrační gradient
jednoduchá difúze je příkladem pasivního transportu., Pokud se částice, atomy nebo ionty pohybují z oblasti s vyšší koncentrací do oblasti s nižší koncentrací pomocí koncentračního gradientu. Když rovnováha dosáhne mezi oběma oblastmi, pohyb se zpomaluje na přirozený pohyb částic. Tento proces pravidelně probíhá mezi mezibuněčnou tekutinou a vnější stranou lidské buňky a současně si vyměňuje užitečné i odpadní produkty.
osmóza a gradient koncentrace
osmóza jsou velmi podobné difúzi, protože oba zahrnují pohyb částic podél koncentračního gradientu., Skutečný rozdíl je, která částice se pohybuje. Při osmóze se rozpouštědlo pohybuje membránou, zatímco v difúzi se rozpuštěná látka pohybuje membránou. Osmotický gradient je tlak, který nutí částice rozpouštědla pohybovat se z vyšší koncentrace na nižší koncentraci. Vzhledem k tomu, že molekula vody je polární molekula, vyžaduje transportní protein pro cestování membránou.
k provedení tohoto procesu není nutná žádná chemická energie, protože pohyb je z kopce.,
aktivní transportní a koncentrační gradient
v aktivním transportu molekuly putují proti koncentračnímu gradientu. Pohyb částic z oblasti vyšší koncentrace do oblasti s nižší koncentrací vyžaduje chemickou energii. Primární aktivní transport jako adenosintrifosfát vyžaduje chemickou energii. Sekundární aktivní transport využívá elektrický i chemický gradient. Elektrochemický gradient je gradient iontu, který defusuje v buňce procházející buněčnou membránou. Difúze iontů ovlivňuje elektrický potenciál buněčné membrány., Pokud dojde k gradientu náboje, nabité částice pak následují pohyb z kopce.
příklady koncentračního gradientu
symport čerpadlo sodíku
toto čerpadlo používá gradient sodíku/draslíku k pohybu glukózy a sodíku. Glukóza je relativně těžko ovladatelná ve srovnání s malými atomy sodíku, které se často pohybují proti koncentračnímu gradientu., Chcete-li tento problém vyřešit, některé buňky pár hnutí glukózy s pohybem draslíku přijímání pomoci od konkrétní protein, který umožní pouze atom sodíku na cesty, pokud s sebou nese molekuly glukózy.
protonové gradienty
protonový gradient se také identifikoval jako formy h + gradientu v důsledku rozdílu v koncentraci protonů mezi vnitřní a vnější stranou membrány. Transport protonů přes membránu proteinem protonovou pumpou vytváří protonový gradient., Protonová pumpa transportuje protony do mezimembránového prostoru a vytváří mitochondrie, což vede ke zvýšenému počtu protonů venku. Tím vzniká protonový gradient přes biologickou membránu.
dýchání
plyny také zahrnují koncentrační gradient podobně jako částice rozpuštěné v různých kapalinách. Lidé a jiné živé organismy získávají kyslík ze svých plic / žáber, protože kyslík také dodržuje zákon koncentračního gradientu. Plíce obsahují alveoly, kde je vzduch zachycen, když dýcháme., Jakmile vdechujeme vzduch, kyslík se rozptýlí uvnitř naší krve podél koncentračního gradientu. V každém alveolu jsou kapiláry, které nesou deoxygenovanou krev, což urychluje difúzní proces.
každodenní příklady koncentračního gradientu
kdykoli používáte pokojový sprej, stříkáte jej pouze na jednu stranu místnosti. Po chvíli se však vůně šíří v celé místnosti difúzí podél koncentračního gradientu., Rozdíl v koncentraci vůně v celé místnosti vytváří koncentrační gradient, který pohybuje částice z vyšší intenzity na nižší intenzitu a nakonec vytváří rovnováhu v celé místnosti.
Časté dotazy
Závěr
nerovné koncentrace částic mezi dvěma oblastmi, vytváří koncentrační gradient pohybující se částice z vyšší hustotu oblasti na nižší hustotou oblasti. Koncentrační gradient hraje zásadní roli při vytváření a udržování rovnováhy v živých organismech., Kromě živých druhů koncentrační gradient také pomáhá při řízení pravidel a předpisů přírody. Bez přítomnosti koncentračního gradientu není možné dosáhnout různých základních životních potřeb, od kyslíku po přepravu energie v celém těle.