Indholdsfortegnelse
Definition
En koncentration gradient finder sted, når ioner eller partikler, der er mærket som opløste stoffer begynder at bevæge sig fra en højere koncentration af partikler i en løsning, til at sænke koncentrationen af partikler. En membran adskiller begge regioner fra hinanden. Membranen, der adskiller dem, kan enten være en permeabel membran, en semipermeabel membran eller en ikke-permeabel membran. Næsten alle typer partikler og ioner kan let passere gennem det porøse lag., Den semipermeable membran giver kun adgang til specifikke partikler. Endelig tillader den ikke-permeable membran ikke atomer eller partikler at trænge igennem den.
i biokemi refererer koncentration til mængden af opløst stof i opløsningen. Mens gradient generelt betyder den kontinuerlige stigning eller fald af en variabel i forhold til afstanden.
Transport
Der er to fænomener af transport i biologi., Passiv transport kræver ingen yderligere energi, da transport af partikler fra højere intensiteter til lavere intensiteter finder sted langs koncentrationsgradienten. For at udføre aktiv transport er kemisk energi imidlertid nødvendig for at flytte partikler mod koncentrationsgradienten fra lavere densiteter til højere densiteter.
Udbredelse og koncentration gradient
Simpel diffusion er et eksempel på passiv transport., Hvor partikler, atomer eller ioner bevæger sig fra et område med højere koncentration til lavere koncentrationsområde ved hjælp af en koncentrationsgradient. Når ligevægten når mellem de to regioner, sænkes bevægelsen til partiklernes naturlige bevægelse. Denne proces kører regelmæssigt mellem den intercellulære væske og den ydre side af en menneskelig celle, der udveksler både nyttige og affaldsprodukter på samme tid.
osmose og koncentrationsgradient
osmose ligner meget diffusion, da begge involverer bevægelse af partikler langs en koncentrationsgradient., Den faktiske forskel er, hvilken partikel bevæger sig. Ved osmose bevæger opløsningsmidlet sig gennem membranen, mens det er i diffusion, det opløste stof bevæger sig gennem membranen. En osmotisk gradient er et tryk, der tvinger opløsningsmiddelpartikler til at bevæge sig fra en højere koncentration til lavere koncentration. Da et vandmolekyle er et polært molekyle, kræver det et transportprotein at rejse gennem membranen.
Der kræves ingen kemisk energi for at udføre denne proces, da bevægelsen er ned ad bakke.,
aktiv transport og koncentrationsgradient
i aktiv transport bevæger molekyler sig mod koncentrationsgradienten. Bevægelsen af partikler fra et højere koncentrationsområde til et lavere koncentrationsområde kræver kemisk energi. Primær aktiv-transport som adenosintrifosfat kræver kemisk energi. En sekundær aktiv-transport udnytter både elektriske og kemiske gradient. En elektrokemisk gradient er gradienten af en ion, der defuses i cellen, der passerer gennem en cellemembran. Diffusionen af ioner påvirker cellemembranets elektriske potentiale., Hvis der er opstået en ladningsgradient, følger de ladede partikler derefter en nedadgående bevægelse.
Eksempler på koncentrationsforskellen
Natrium symport pumpe
Denne pumpe bruger et natrium/kalium-gradient til at flytte glukose og natrium. Glukose er relativt svært at køre sammenlignet med små natriumatomer, som ofte bevæger sig mod koncentrationsgradienten., For at løse dette problem parrer nogle celler bevægelsen af glukose med bevægelsen kalium, der tager hjælp fra et bestemt protein, der kun tillader natriumatomet at rejse, hvis det bærer et glukosemolekyle med det.
Protongradienter
protongradient også identificeret som H+ gradient former på grund af forskellen i proton koncentration mellem de indre og ydre sider af en membran. Transport af protoner over membranen med et protein ved navn protonpumpe skaber en protongradient., Protonpumpen transporterer protonerne til mellemmembranrummet danner mitokondrierne, hvilket resulterer i et øget antal protoner udenfor. Således opbygges en protongradient over den biologiske membran.
Respiration
gasser involverer også i koncentrationsgradient på samme måde som partikler opløst i forskellige væsker. Mennesker og andre levende organismer får ilt fra deres lunger/gæller, da ilt også overholder loven om koncentrationsgradienten. Lunger indeholder alveoler, hvor luften er fanget, når vi trækker vejret ind., Så snart vi indånder luften, diffunderer ilt inde i vores blod langs koncentrationsgradienten. Der er kapillærer på tværs af hver alveolus, der bærer deo .ygeneret blod, hvilket fremskynder diffusionsprocessen.
daglige eksempler på koncentrationsgradienten
Når du bruger en rumspray, sprøjter du den kun på den ene side af rummet. Men efter et stykke tid spredes duften i hele rummet gennem diffusion langs koncentrationsgradienten., Forskellen i koncentration af duft i hele rummet skaber en koncentration gradient, som bevæger sig partikler fra en højere intensitet til lavere intensitet, efterhånden etablering af ligevægt i hele rummet.
Ofte stillede spørgsmål
konklusion
en ulige koncentration af partikler mellem to områder skaber en koncentrationsgradient, der flytter partiklerne fra regionen med højere densitet til området med lavere densitet. Koncentrationsgradienten spiller en afgørende rolle for at etablere og opretholde ligevægten i levende organismer., Bortset fra levende arter hjælper koncentrationsgradient også med at styre naturens regler og regler. Uden tilstedeværelsen af en koncentrationsgradient er forskellige basale livsfornødenheder, der spænder fra ilt til transport af energi gennem hele kroppen, umulige at opnå.