Hücrelerin görevlerini yerine getirebilmeleri için hücre zarları yoluyla sitoplazmaya giren ve çıkan maddeleri almaları gerekir. Bu zarlar yarı geçirgendir, yani bazı moleküllerin geçmesine izin verilirken diğerlerine izin verilmez. Moleküllerin hareketine fosfolipid çift tabakası ve gömülü proteinler aracılık eder; Bazıları, iyonlar ve karbonhidratlar gibi zardan geçemeyen moleküller için taşıma kanalları görevi görür.
Hücre zarı boyunca içeri ve dışarı hareket eden maddelerin üç ana hareket türü vardır:
1-Difüzyon
2-ozmoz
3-Aktif taşıma
Bu yazıda sadece difüzyon ve osmozun hayvanlar ve bitkiler için önemi ele alınacaktır.
İçindekiler
Yayılmış
Difüzyon, basit difüzyon ve kolaylaştırılmış difüzyon olmak üzere iki ana tiptedir: Basit difüzyonda salınan parçacıklar, zar bileşenleri ile birleşmez. Kolaylaştırılmış difüzyonda, moleküller taşıyıcı proteinlerin yardımıyla zar boyunca yayılır.
Difüzyon, parçacıkların daha yüksek bir konsantrasyondan daha düşük bir konsantrasyona hareketi olduğundan, buna konsantrasyon gradyanı denir. Parçacıklar, yüksek konsantrasyonlu bir alandan düşük konsantrasyonlu bir alana bir konsantrasyon gradyanı boyunca yayılır. Örneğin evin içinde mutfaktan gelen yemek kokusu ya da açık bir şişeden çıkan parfüm kokusu bu şekilde yayılır. Difüzyon hücre içinde veya hücreler arasında olabilir. Çözünen maddeler veya gazlar, hücreye girmek veya hücreden çıkmak için hücre zarından geçmelidir. Difüzyon, bunun olmasına izin veren süreçlerden biridir. Difüzyon sadece sıvılarda ve gazlarda meydana gelir çünkü molekülleri veya molekülleri bir yerden diğerine rastgele hareket eder. Parçacıklar birbirleriyle veya kaplarıyla çarpışır. Bu onların yön değiştirmelerini sağlar. Bu hareket nedeniyle, parçacıklar sıvı veya gaz boyunca eşit olarak yayılır. Difüzyon, çalkalama, çalkalama veya uyarma olmadan doğal olarak kendi başına gerçekleşir, bu nedenle enerji gerektirmez.
Bir maddenin net hareketinin olmadığı bu konsantrasyon gradyanı eksikliği, dinamik denge olarak bilinir. Difüzyon, bir maddenin konsantrasyon gradyanının varlığında ilerlemesine rağmen, birkaç faktör difüzyon hızını etkiler: Difüzyon hızı, sıcaklık, basınç, konsantrasyon gradyanı, ayırıcı zarın geçirgenliği, tipi ve yoğunluğu gibi çeşitli faktörlerden etkilenir. maddenin. Gaz veya sıvı ne kadar sıcaksa difüzyon o kadar hızlıdır, dolayısıyla difüzyon hızı sıcaklıktaki artışla doğru orantılıdır. Difüzyon basıncındaki fark difüzyon hızını belirler. Difüzyon hızı, iki bölgedeki partikül konsantrasyonundaki farkla doğru orantılıdır. Yüzey alanının artması (plazma zarı) difüzyon hızını arttırırken, daha kalın bir zar onu azaltır. Gazlar sıvılardan daha hızlı dağılır. Bunun nedeni, bir gazdaki parçacıkların bir sıvıdaki parçacıklardan daha fazla yayılması ve daha hızlı hareket etmesidir.
Difüzyon hem bitkiler hem de hayvanlar için çok önemlidir.
Hayvanlarda prevalansın önemi
Hayvanlarda difüzyon, besinlerin taşınması gibi hücrelerin içindeki maddelerin taşınmasında rol oynar. Hayvanlar nefes aldığında, oksijen akciğerlerden vücudun tüm hücrelerine difüzyonla iletilir. Aynı şekilde, bir hücre karbondioksiti dışarı attığında, yine difüzyonla hücrelerden akciğerlere geçer. Difüzyon, hayvanların ve insanların boşaltım sisteminde de önemlidir. Örneğin, idrar böbreklere girdiğinde difüzyon meydana gelir ve vücut tarafından daha az su tüketilirse, su vücuda geri verilir ve bunun tersi de geçerlidir. İnsan ve hayvan vücudunda difüzyonun önemini açıklayabilecek bir dizi başka örnek de vardır.
Oksijenin vücutta yayılması
Solunan havadaki oksijen yaklaşık %21 iken, dışarı verilen havadaki oksijen sadece %16’dır. Bu, havadaki oksijenin bir kısmının solunduğunda vücuda emilmesi ve akciğerlere girmesi anlamına gelir. Oksijen vücudun tüm hücrelerine aşağıdaki işlemle iletilir:
Oksijen, akciğerlerde daha yüksek konsantrasyonda olan bir bölgeden kanda daha düşük konsantrasyonda olan bir alana difüzyonla hareket eder, yani bir konsantrasyon gradyanında aşağı doğru hareket eder. Sonra kırmızı kan hücreleri onu taşır.
Akciğerlerden çıkan kan artık yüksek oranda oksijene sahiptir.
Dolaşım sistemi ile doku ve organlardaki hücrelere ulaşır.
Burada oksijen, kandaki konsantrasyonun yüksek olduğu bir bölgeden hücrelerde daha düşük konsantrasyonun olduğu bir bölgeye yayılır.
– Hücrelerdeki oksijen konsantrasyonu her zaman gelen kandan daha düşüktür, çünkü hücreler oksijeni solunum için kullanırlar.
– Kan artık diğer hücrelere dağıldığı için daha düşük bir oksijen konsantrasyonuna sahiptir. Difüzyonla daha fazla oksijen almak için akciğerlere döner ve döngü tekrar eder.
Karbon dioksit, solunumun atık bir ürünüdür ve difüzyonla diğer yöne (kandan havaya bir konsantrasyon gradyanı aşağı doğru) hareket eder. Solunumdan önce hücrelerden kana, daha sonra da kandan akciğerlere geçer. Oksijenden farklı olarak, karbondioksit kırmızı kan hücreleri tarafından taşınmaz, ancak kan plazmasında çözülür.
Glikozun vücutta yayılması
Oksijenin yanı sıra, hücrelerin solunum için glikoza ihtiyacı vardır. Glikoz yemekle birlikte alınır. Suda çözünen sindirim ürünleri ince bağırsağın duvarından difüzyonla geçebilir. Glikoz, aşağıdaki işlemle vücudun tüm hücrelerine taşınır:
Yiyecekler sindirildiğinde, ince bağırsaktaki glikoz konsantrasyonu kandakinden daha yüksek olur, bu nedenle bağırsaktan kana bir konsantrasyon gradyanı vardır. Glikoz, ince bağırsakta yüksek konsantrasyonlu bir bölgeden kanda daha düşük konsantrasyonlu bir alana difüzyonla hareket eder.
İnce bağırsaktan çıkan kan artık yüksek konsantrasyonda glikoz içerir.
Glikoz dolaşım sisteminde dolaşarak doku ve organlardaki hücrelere ulaşır.
Burada glikoz, kanda konsantrasyonun yüksek olduğu bir bölgeden hücrelerde konsantrasyonunun daha düşük olduğu bir bölgeye difüzyonla geçer.
Hücrelerdeki glikoz konsantrasyonu, hücreler onu solunum için kullandığından, gelen kandan her zaman daha düşüktür.
– Kan artık hücrelerde dolaşırken düşük bir glikoz konsantrasyonuna sahiptir. Kan, difüzyonla daha fazla glikoz emmek için ince bağırsağa döner ve döngü tekrar eder.
Çözünen maddeler, yalnızca bir konsantrasyon gradyanı olduğu sürece dağılmaya devam edecektir.
Bitkilerde çoğaltmanın önemi
Bitkiler büyümek ve hayatta kalmak için suya, minerallere ve besinlere ihtiyaç duyar. Bitkiler söz konusu olduğunda çoğaltma çok önemli bir süreçtir. Bitkilerde translokasyon, tüm yüksek bitkilerde meydana gelen önemli ve doğal bir olgudur. Bitkilerde ana bulaşma yolu yayılıdır. Kökler, yapraklara aktarılacak olan basit difüzyon işlemiyle topraktan su ve mineral tuzları emer. Ksilem (ksilem tüpü) su moleküllerini yapraklara taşır. Yapraklar fotosentez yoluyla organik besin (glikoz) hazırlar. Daha sonra floem yoluyla bitkinin diğer kısımlarına taşınır. Stoma yoluyla gaz değişimi ayrıca difüzyon işlemi yoluyla da gerçekleşir. Karbondioksit yapraklardaki gözeneklerden (açıklıklardan) iç difüzyonla emilir ve hücrelere yayılır. Fotosentez ile üretilen oksijen gazı gözeneklerden difüzyonla salınır. Suyun yapraklardan buhar halinde dışarı atılması olan terleme de difüzyon prensibi ile gerçekleşir. Çiçeklerin kokusu, aromatik bileşiklerin böcekleri çekmek için difüzyonundan kaynaklanır.
Suyun difüzyonu: osmoz
Ozmoz, su moleküllerinin kısmen geçirgen bir zar boyunca daha yüksek konsantrasyonlu bir alandan daha düşük konsantrasyonlu bir alana difüzyonudur. Seyreltik bir çözelti, yüksek bir su molekülü konsantrasyonuna sahipken, konsantre bir çözelti, düşük bir su molekülü konsantrasyonuna sahiptir. Kısmen geçirgen zarlara ayrıca seçici geçirgen veya yarı geçirgen zarlar da denir. Bazı malzemelerin geçmesine izin verirken bazılarının geçmesine izin vermez. Zarın her iki tarafında konsantrasyon aynı olduğunda, su moleküllerinin hareketi her iki yönde de aynı olacaktır. Bu noktada net su değişimi sıfırdır ve sıvı seviyelerinde daha fazla değişiklik olmaz.
Ozmozun sonuçları bitki ve hayvan hücrelerinde farklılık gösterir.
hayvan hücrelerinde osmoz
Hayvan hücrelerinde hücre duvarı yoktur. Hücrenin içeriğinden farklı konsantrasyondaki çözeltilere yerleştirildiklerinde boyut ve şekil değiştirirler. Örneğin, kırmızı kan hücreleri daha seyreltik bir çözeltide suyu emer, şişer ve patlar, buna hemoliz denir. Daha konsantre bir çözeltide su kaybeder ve büzülür. Vücutta oluşmaz. Böbrekleri içeren kas düzenlemesi, kan konsantrasyonunun kabaca hücrelerin içeriğiyle aynı kalmasını sağlar.
bitki hücrelerinde osmoz
Bitkiler, kökün içi ve dışı arasında bir gradyan oluşturmak için şekerleri ve diğer çözünenleri köklerine taşır; Daha sonra su osmoz ile topraktan köke doğru hareket eder. Bu noktadan sonra terleme adı verilen bir süreç, suyun bitki içindeki ksilem (ksilem tüpü) adı verilen tüplere çekilmesine ve yapraklardan buharlaşmasına neden olur. İdeal olarak, bu su sütunu kurulduktan sonra bitkinin ömrü boyunca bozulmadan kalır.
Su aynı zamanda bitki hücresine seyreltik bir solüsyonda (hücre içeriğinden daha yüksek su potansiyeline sahip hipotonik) ozmoz yoluyla girer. Sitoplazma ve ardından hücre zarı, hücre duvarına doğru itilerek hidrostatik basınca veya şişmeye neden olur ve hücre şişer. Bu basınç, hücreye girebilecek su oranını ve miktarını sınırlar. Soğanlı bitki hücreleri bitkinin desteklenmesinde önemli bir rol oynar. Bitki hücreleri, hücre zarının dış yüzeyinde güçlü bir selüloz hücre duvarına sahiptir. Hücre duvarı hücreyi destekler ve ozmoz yoluyla su aldığında hücrenin patlamasını engeller. Osmoz, suyu bitkilerin köklerinden yapraklarına, yer seviyesinden onlarca metre yüksekliğe kadar alma mekanizması için esastır.
Su, konsantre bir çözeltide (hipertonik, hücre içeriğinin altında su potansiyeli) ozmoz yoluyla bir bitki hücresinden ayrılır. Sitoplazma hücre duvarından uzaklaşır (plazmoliz) ve hücre büzülerek bitkinin solmasına neden olur.
kaynak:
https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zyjbqhv/revision/1
https://www.bbc.co.uk/bitesize/topics/znyycdm/articles/z8cqqfr?topicJourney=true
https://www.biyologlar.com/difuzyon
yazar: Özdaş süpervizörü
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]