Kandungan
Penyebaran, dalam biokimia, merujuk kepada salah satu daripada banyak proses di mana molekul boleh bergerak ke dalam dan keluar dari sel melalui membran plasma, atau membran salib dalam sel, seperti membran nuklear atau membran yang melekat mitokondria.
Fikirkan penyebaran sebagai pergerakan "hanyut". Walaupun ia merujuk kepada proses yang rawak dan tidak ditiru, dan yang tidak memerlukan input tenaga, ia mengikuti satu peraturan: Gerakan zarah dari kawasan kepekatan yang lebih tinggi ke kawasan kepekatan yang lebih rendah, walaupun molekul individu bebas bergerak ke semua arah.
Memahami Kecerunan Kimia
Apakah yang dimaksudkan untuk sesuatu yang bergerak dari rantau yang mempunyai tumpuan yang tinggi ke kepekatan rendah? Pertama, adalah perlu untuk mengetahui apa "tumpuan" dalam con ini. Kebanyakan masa, tumpuan merujuk kepada bilangan molekul per unit volum (contohnya, mililiter, atau ml).
Fikirkan apa yang berlaku apabila anda mengambil minuman jus oren dari botol atau kadbod. Kemungkinan anda menganggap minuman itu manis, kerana kepekatan gula dalam jus yang tinggi melebihi cecair dalam sistem anda.
Walau bagaimanapun, jika anda mencampurkan jus dengan air kosong supaya penyelesaian yang dihasilkan mengandungi 10 bahagian air untuk setiap jus 1 bahagian, tunggu beberapa minit, dan ambil lagi, anda akan melihat cecair sebagai cair, kerana ia kini berada pada kepekatan yang lebih rendah - Kurang pekat, pada kadar apa-apa, daripada cecair badan anda.
Kerana molekul gula dalam jus cenderung untuk bercampur dengan molekul air sehingga kepekatan gula adalah sama sepanjang larutan, dikatakan bahawa penyebaran berlaku dalam arah keseimbangan.
Yang penting, keseimbangan tidak bermakna pemberhentian pergerakan molekul, tetapi pergerakan molekul telah mencapai titik kekerapan sebenar kerana semua gradien kepekatan telah dihapuskan.
Proses Penyebaran
Walaupun sesetengah bahan hanya dapat meresap di seluruh membran sel apabila kecerunan tumpuan menyokong ini, yang lain terlalu besar untuk menjadikannya di antara molekul fosfolipid dalam membran, atau mereka membawa cas elektrik bersih yang menentang gerakan mereka.
Oleh itu membran plasma adalah a membran semipermeableMolekul-molekul yang kecil dan kecil seperti air (H2O) dan karbon dioksida (CO2) hanya dapat menembusi, manakala yang lain memerlukan bantuan atau tidak boleh menyeberang membran secara terang-terangan.
Penyebaran mudah adalah betul-betul seperti apa - pergerakan molekul merentasi membran ke bawah kecerunan tumpuan seolah-olah membran itu, sebenarnya, tidak ada. In difasilitasi penyebaranWalau bagaimanapun, bahan seperti ion (zarah bercas) bergerak ke bawah kecerunan tumpuan, tetapi mereka juga mesti menyeberang membran melalui khusus saluran pengangkutan diperbuat daripada protein.
Penyebaran cenderung diteruskan sehingga kepekatan keseimbangan dicapai. Pada ketika ini, molekul cenderung meninggalkan rantau ini hanya dengan mekanisme pengangkutan aktif yang dikuasakan oleh ATP, atau adenosine trifosfat - "mata wang tenaga" sel.
Kebaikan dan Kekurangan Penyebaran
Di samping itu, proses penyebaran itu "bebas" berbanding dengan bentuk pengangkutan lain kerana ia tidak memerlukan tenaga. Ini adalah aset utama yang diberikan bahawa kecekapan amat dikehendaki dalam sistem biologi dan tenaga, sama seperti di dunia "makro", adalah premium.
Bahagian bawah penyebaran adalah bahawa ia tidak mencukupi untuk memindahkan bahan ke atas kecerunan tumpuan, dan tidak sukar untuk membayangkan senario di mana molekul diperlukan di dalam sel walaupun terdapat tumpuan yang lebih tinggi bahan-bahan ini di dalam daripada pada di luar. Lebih kerap, bahan-bahan tersebut mesti dipindahkan ke seberang kecerunan elektrokimia.
Ini adalah bentuk rintangan fizikal yang berbeza, tetapi yang satu-satunya pelaburan ATP dapat diatasi. Ini dilakukan dengan menggunakan "pam" membran yang terus melawan aliran kecerunan elektrokimia yang menentang kerja mereka.