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définition
un gradient de concentration a lieu lorsque des ions ou des particules étiquetées comme solutés commencent à passer d’une concentration plus élevée de particules dans une solution à une concentration plus faible de particules. Une membrane sépare les deux régions l’une de l’autre. La membrane séparant d’eux peut être une membrane perméable, une membrane semi-perméable, ou d’une membrane perméable. Presque tous les types de particules et d’ions peuvent facilement traverser la couche poreuse., La membrane semi-perméable ne donne accès qu’à des particules spécifiques. Enfin, la membrane non perméable ne permet à aucun atome ou particule de pénétrer à travers elle.
en biochimie, la concentration fait référence à la quantité de soluté dans la solution. Alors que, gradient signifie généralement l’augmentation ou la diminution continue d’une variable respective à la distance.
Transports
Il y a deux phénomènes de transport dans la biologie., Le transport passif ne nécessite pas d’énergie supplémentaire car le transport des particules d’intensités plus élevées à des intensités plus faibles a lieu le long du gradient de concentration. Cependant, pour effectuer le transport actif, l’énergie chimique est nécessaire pour déplacer les particules contre le gradient de concentration des densités inférieures aux densités supérieures.
la Diffusion et le gradient de concentration
la diffusion Simple est un exemple de transport passif., Où les particules, les atomes ou les ions se déplacent d’une zone de concentration plus élevée à une zone de concentration plus faible à l’aide d’un gradient de concentration. Lorsque l’équilibre atteint entre les deux régions, le mouvement ralentit au mouvement naturel des particules. Ce processus se déroule régulièrement entre le liquide intercellulaire et le côté externe d’une cellule humaine, échangeant à la fois des produits utiles et des déchets.
osmose et gradient de concentration
L’osmose est très similaire à la diffusion car les deux impliquent le mouvement des particules le long d’un gradient de concentration., La différence réelle est, quelle particule se déplace. En osmose, le solvant se déplace à travers la membrane tandis qu’en diffusion, le soluté se déplace à travers la membrane. Un gradient osmotique est une pression qui force les particules de solvant à passer d’une concentration plus élevée à une concentration plus faible. Depuis une molécule d’eau est une molécule polaire, elle nécessite une protéine de transport pour voyager à travers la membrane.
aucune énergie chimique n’est nécessaire pour réaliser ce processus car le mouvement est en descente.,
Transport actif et gradient de concentration
dans le transport actif, les molécules se déplacent contre le gradient de concentration. Le mouvement des particules d’une zone de concentration plus élevée vers une région de concentration plus faible exige de l’énergie chimique. Le transport actif primaire comme l’adénosine triphosphate nécessite de l’énergie chimique. Un transport actif secondaire utilise à la fois un gradient électrique et chimique. Un gradient électrochimique est le gradient d’un ion qui se désamorce dans la cellule en passant à travers une membrane cellulaire. La diffusion des ions affecte le potentiel électrique de la membrane cellulaire., Si un gradient de charge s’est produit, les particules chargées suivent alors un mouvement de descente.
exemples du gradient de concentration
pompe symport de Sodium
Cette pompe utilise un gradient sodium / potassium pour déplacer le glucose et sodium. Le Glucose est relativement difficile à conduire par rapport aux minuscules atomes de sodium, qui se déplacent souvent contre le gradient de concentration., Pour résoudre ce problème, certaines cellules couplent le mouvement du glucose avec le mouvement du potassium en prenant l’aide d’une protéine particulière qui ne permettra à l’atome de sodium de voyager que s’il transporte une molécule de glucose avec lui.
gradients de protons
le gradient de protons également identifié comme le gradient H+ se forme en raison de la différence de concentration de protons entre les côtés interne et externe d’une membrane. Le transport des protons à travers la membrane par une protéine nommée pompe à protons crée un gradient de protons., La pompe à protons transporte les protons vers l’espace inter-membranaire des mitochondries, ce qui entraîne une augmentation du nombre de protons à l’extérieur. Ainsi, la construction d’un gradient de protons à travers la membrane biologique.
Respiration
Les gaz interviennent également dans le gradient de concentration de la même manière que les particules dissoutes dans différents liquides. Les humains et d’autres organismes vivants obtiennent de l’oxygène de leurs poumons / branchies car l’oxygène obéit également à la loi du gradient de concentration. Les poumons contiennent des alvéoles où l’air est emprisonné lorsque nous respirons., Dès que nous inspirons l’air, l’oxygène diffuse à l’intérieur de notre sang le long du gradient de concentration. Il y a des capillaires à travers chaque alvéole, transportant du sang désoxygéné, ce qui accélère le processus de diffusion.
exemples quotidiens du gradient de concentration
chaque fois que vous utilisez un spray pour pièce, vous ne le vaporisez que sur un côté de la pièce. Cependant, après un certain temps, l’odeur se propage dans toute la pièce par diffusion le long du gradient de concentration., La différence de concentration de parfum dans toute la pièce crée un gradient de concentration, qui déplace les particules d’une intensité plus élevée à une intensité plus faible, établissant éventuellement un équilibre dans toute la pièce.
FAQ
Conclusion
Une concentration inégale de particules entre deux zones crée un gradient de concentration déplaçant les particules de la zone de densité plus élevée vers la zone de densité plus faible. Le gradient de concentration joue un rôle essentiel dans l’établissement et le maintien de l’équilibre des organismes vivants., Outre le gradient de concentration des espèces vivantes aide également à gérer les règles et Règlements de la nature. Sans la présence d’un gradient de concentration, diverses nécessités de base, allant de l’oxygène au transport de l’énergie dans tout le corps, sont impossibles à atteindre.