Kur gradienti i përqendrimit është zero, procesi i difuzionit nuk mund të ndodhë. Një kusht i domosdoshëm për difuzionin është edhe përshkueshmëria e sipërfaqes përmes së cilës duhet të ndodhë procesi i difuzionit. Kur sipërfaqja është e papërshkueshme nga grimcat e një substance, as difuzioni i kësaj substance nuk mund të ndodhë.[...]
Në pjerrësi të lartë të përqendrimit të kimikateve në ujë, funksioni osmorregullues i gushës prishet, gjë që është e rëndësishme për të shpjeguar mekanizmin e veprimit të shumë toksuesve dhe përdoret në luftën kundër sëmundjeve të peshkut. Për shembull, metoda hiperosmotike e administrimit të vaksinave dhe barnave terapeutike bazohet në këtë.[...]
Ndryshimi ditor i përqendrimit të 03 në sipërfaqen e tokës ndryshon ndjeshëm nga ai i thjeshtë. Gjatë vitit zvogëlohet kah mesi i ditës. Thellësia e minimumit të mesditës arrin vlerën minimale 4-5 ppb në muajt e verës, në dimër shprehet dobët. Në Fig. Figura 4.10 tregon ndryshimet në ndryshimet në përmbajtjen e 03 gjatë ditës për muaj të ndryshëm (nga prilli në dhjetor 1989 dhe nga janari në mars 1990). Veçoritë specifike të këtij ndryshimi në përqendrimin e ozonit në nivel tokësor lidhen me qarkullimin malor, i cili është aktiv në stinën e ngrohtë, gradientin pozitiv të përqendrimit të ozonit në troposferën e poshtme dhe proceset fotokimike që, në kushtet e diellit të lartë. ndriçimi dhe përmbajtja e ulët e NOx, çojnë në shkatërrimin e molekulave të ozonit gjatë ditës. Gjatë natës, rrjedhjet në rënie sjellin ajër të pastër të pasur me ozon nga shtresat e sipërme në troposferë.[...]
Siç dihet, gradientët e përqendrimit lindin jo vetëm në mjedisin e membranës, por edhe në tretësirë. Zakonisht ato tentohen të eliminohen duke përdorur trazime intensive. Megjithatë, kjo e fundit nuk kap shtresën e difuzionit Nernst dhe gradienti i përqendrimit në të nuk mund të eliminohet. Natyrisht, në raste të tilla teoria duhet të marrë parasysh ndikimin e filmit të tretësirës pranë membranës. Për të shqyrtuar fenomenin në mënyrë sasiore, është e nevojshme të dihet trashësia e këtij filmi, e cila vlerësohet me metoda hidrodinamike, duke matur difuzionin dhe potencialet, ose drejtpërdrejt duke përcaktuar densitetin kritik të rrymës në një fushë me intensitet të lartë, d.m.th., duke punuar në kushte. afër polarizimit. Por nëse dukuria e polarizimit përdoret për të vlerësuar trashësinë e shtresës afër membranës së tretësirës, atëherë kjo është jashtëzakonisht e dëmshme për të gjithë procesin e elektrodializës.[...]
Në fund të procesit, kur gradienti i përqendrimit i afrohet zeros, d.m.th kur përqendrimet nivelohen, gjithnjë e më pak substanca rrëshinore kalojnë në tretësirë për njësi të kohës.[...]
Difuzionforeza është lëvizja e grimcave të shkaktuara nga një gradient përqendrimi i përbërësve të një përzierje gazi. Ky fenomen manifestohet qartë në proceset e avullimit dhe të kondensimit.[...]
Difuzionforeza është lëvizja e grimcave nën ndikimin e një gradienti përqendrimi në mungesë të një fushe elektrike të jashtme. Është një analog i elektroforezës, por ndryshe nga ai, forca lëvizëse e grimcave lëvizëse në fazën e lëngshme nuk është gradienti i potencialit elektrik, por gradienti i përqendrimit të substancave të tretura përgjatë rrjedhës. Ky fenomen u zbulua dhe u përshkrua nga B.V. Deryagin dhe S.S. Dukhin në vitin 1964[...]
Forca lëvizëse e procesit të nxjerrjes është gradienti i përqendrimit - një sasi vektoriale që përcakton drejtimin e difuzionit. Difuzioni përfshin komponentë molekularë dhe konvektivë.[...]
Për të kuptuar mekanizmat e efektit frenues të përqendrimeve të larta të H+ në transportin aktiv të N+, sipas mendimit tonë, me interes të veçantë janë konsideratat e G. Ulch. Ai beson se mekanizmi i transportit të joneve në një pH të ujit prej 4.0 duhet të kapërcejë një gradient të rritur ndjeshëm (25 mijë herë) të joneve H + në krahasim me atë që ndodh në një pH të ujit prej 7.4. Një rritje e tillë jashtëzakonisht e lartë në gradientin e përqendrimit të H+ duhet të ngadalësojë në mënyrë të pashmangshme transportin aktiv të joneve Na+ nga uji në gjak, pasi funksionimi normal i pompave jonike ndodh vetëm me lëshimin e konjuguar të disa kundërjoneve nga trupi në mjedisin e jashtëm: Na+ këto janë H+ dhe NH5, dhe për SG është NSOz. Vërtetë, peshqit kanë një mekanizëm tjetër, si të thuash, rezervë për thithjen e natriumit duke përdorur 1MN4 (N+ = 1MN) si kundërjon, veçanërisht pasi kur uji acidifikohet, formimi i amoniumit rritet dhe prodhimi i tij nga trupi duhet të rritet ndjeshëm. Megjithatë, në një pH të ulët të ujit, d.m.th., me një rritje të përqendrimit të joneve në mjedisin e jashtëm, rezistenca ndaj transportit të amonit rritet dhe ai lirohet, ndoshta jo në formë jonike, por në formën e amoniakut, i cili ka një difuzivitet më të lartë. Kështu, mekanizmi shtesë i përthithjes së Na+ në këmbim të [MH4 mund të bllokohet në përqendrime të larta të joneve të hidrogjenit në mjedis.[...]
Lëvizja në distanca të gjata ka të ngjarë të jetë e pavarur nga gradienti i përqendrimit të virusit përgjatë rrugës. Përkundrazi, është një transferim i shpejtë, aksidental i materialit infektiv. Në fazat e hershme të infeksionit sistemik, virusi me sa duket mund të depërtojë në indet e ndjeshme pa shkaktuar infeksion në to (shih, për shembull).
Kur avullohet nga sipërfaqja e një pike (ose filmi të lëngshëm), lind një gradient përqendrimi i avullit, por meqenëse presioni total i avullit duhet të mbetet konstant, ndodh një rrjedhje hidrodinamike e një përzierjeje avulli-gaz (VGM), e drejtuar pingul me sipërfaqen e rënia e avullimit dhe kompensimi i difuzionit të gazeve në këtë sipërfaqe.[ . ..]
Kështu, ushqyerja e qeve përmes një membrane mund të kryhet kundrejt një gradienti përqendrimi me shpenzimin e energjisë, d.m.th., me transferim aktiv.[...]
Transferimi difuziv në një reaktor rrjedhës pothuajse gjithmonë ndodh për shkak të shfaqjes së një gradienti përqendrimi përgjatë gjatësisë (shih Fig. 2.41). Duhet të theksohet se mekanizmi i një transferimi të tillë nuk është vetëm molekular - rrjedha e materies 03с1С/(]1 përcaktohet përmes një koeficienti të caktuar të difuzionit efektiv Oe (për shembull, difuzioni turbulent) Dhe nëse kjo rrjedhë është e krahasueshme me rrjedhën konvektive. - Cu (transferimi i materies me një rrjedhë që lëviz me shpejtësi i), atëherë bëhet e qartë se duhet të merret parasysh gjatë ndërtimit të modelit.[...]
Forca lëvizëse për ndarjen e përzierjeve është kryesisht presioni i tepërt nga rrjedha e burimit ose gradienti i përqendrimit të substancave që ndahen. [...]
Efikasiteti i procesit të nxjerrjes varet nga faktorët e mëposhtëm: madhësia e sipërfaqes së ndërveprimit midis fazave, gradienti i përqendrimit të substancës së nxjerrë, shpejtësia e lëvizjes së ndërsjellë të fazave dhe kohëzgjatja e kontaktit. Sa më të lartë të jenë këta tregues, aq më shumë rritet shpejtësia e procesit dhe plotësia e pastrimit.[...]
Meqenëse magma është një sistem shumëkomponentësh, aplikimi i modelit të konvekcionit thjesht termik, ose konvekcionit të shkaktuar nga gradientët e përqendrimit të lëndës, nuk është gjithmonë i justifikuar. Fizikisht më i mundshëm në këto raste është modeli i konvekcionit dydifuz. Në këtë lloj konvekcioni, dy rrjedha "veprojnë": e para shkaktohet nga gradienti i temperaturës (rrjedhja e difuzionit të energjisë), e dyta shkaktohet nga gradienti i përqendrimit të një substance (ose disa substancave, si, për shembull, në magmë. ). Të dy fijet ndërveprojnë me njëra-tjetrën. Shembulli më i thjeshtë është ngrohja nga poshtë e një tretësire kripërash me një gradient të caktuar përqendrimi. Në këtë situatë, zgjidhja "ndahet" në një numër shtresash konvektive horizontale, në secilën prej të cilave përzihet temperatura dhe përmbajtja e kripës. Shtresat ndahen nga sipërfaqet nëpër të cilat transferohet nxehtësia dhe kripa për shkak të difuzionit molekular.[...]
Është vërtetuar se mjedisi biokimik i pyjeve me pisha dhe bredh është heterogjen nga ana hapësinore si në drejtimin vertikal ashtu edhe në atë horizontal. Madhësia e gradientit të përqendrimit të hidrokarbureve terpene në rrafshin horizontal ishte mesatarisht 0,3 mg/m3 (maksimumi - 0,6-1,0 mg/m3), në rrafshin vertikal - 0,3-0,5 mg/m3. Heterogjeniteti i regjimit biokimik me sa duket është për shkak të sasisë së pabarabartë të biomasës së gjelbër, gjendjes së biogrupeve të nëngrupeve dhe diferencimit të kurorës në shtresa me cilësi të ndryshme me mbizotërim të gjilpërave dyvjeçare në pjesën e mesme të. kurora, e cila është fiziologjikisht më aktive. [...]
Gjatë ruajtjes së palëvizshme, transferimi i avujve nga sipërfaqja e produktit në GP ndodh për shkak të difuzionit molekular kuazi-izotermik dhe izobarik për shkak të gradientit të përqendrimit të avujve të produktit. Supozohet se në GP në sipërfaqen e produktit ka një shtresë të ngopur me avull të përzierjes avull-ajër. [...]
Ndjesimi sistematik nga largësia i fitoplanktonit gjatë lëvizjes së një anijeje u krye për herë të parë në vitin 1980, gjë që bëri të mundur marrjen e kurbave të shpërndarjes hapësinore të përqendrimeve të fitoplanktonit në shtresën sipërfaqësore të ujit. Analiza e këtyre kthesave tregoi se gradientët e mprehtë në përqendrimin e fitoplanktonit janë të mundshme në distanca të rendit prej disa kilometrash (Fig. 5, kurba I). Vini re se gradientët e mprehtë të këtij lloji zakonisht kalojnë pa u vënë re nëse matjet kryhen duke përdorur metoda standarde vetëm në stacione. Për krahasim, në Fig. Figura 5 tregon lakoren 2, të ndërtuar nga matjet në stacione.[...]
Le të shqyrtojmë një shtresë të palëvizshme lëngu me trashësi k, në kontakt me një shtresë përzierjeje avulli-gaz me trashësi k dhe (e - k) (Fig. 1.8). Gjatë avullimit, gradientët e temperaturës lindin në një përzierje të lëngshme dhe një përzierje avulli-gaz (rajonet I dhe II), dhe në përzierje shfaqet një gradient përqendrimi i avullit të lëngut avullues (rajoni II).[...]
Në dozimetrat pasivë, difuzioni i kimikateve kryhet përmes një shtrese të qëndrueshme ajri (dozimetrat e difuzionit) ose duke depërtuar në substancë përmes një membrane sipas një gradient përqendrimi (dozimetrat e përshkimit). Dozimetrat e këtyre dy llojeve janë paraqitur në Fig. 1.49.[...]
Thithja e lëndëve ushqyese nga një qelizë mund të jetë pasive ose aktive. OPO shoqërohet me procesin e difuzionit dhe ndjek gradientin e përqendrimit të një substance të caktuar. Siç u diskutua më lart (shih f. 46), nga pikëpamja termodinamike, drejtimi i difuzionit përcaktohet nga potenciali kimik i substancës. Sa më i lartë të jetë përqendrimi i një substance, aq më i lartë është potenciali i saj kimik. Lëvizja është në drejtim të potencialit kimik më të ulët. Duhet të theksohet se drejtimi i lëvizjes së iops përcaktohet jo vetëm nga kimikatet, por edhe nga potenciali elektrik. Jonet me ngarkesa të ndryshme mund të shpërndahen nëpër membranë me shpejtësi të shpejtë. Për shkak të kësaj, krijohet një ndryshim potencial, i cili, nga ana tjetër, mund të shërbejë si forca lëvizëse për hyrjen e një joni të ngarkuar në mënyrë të kundërt. Potenciali elektrik mund të lindë gjithashtu nga një shpërndarje e pabarabartë e ngarkesave brenda vetë membranës. Kështu, lëvizja pasive e iops mund të ndjekë një gradient të potencialit kimik dhe elektrik.[...]
Meqenëse shpërbërja e gazit është një proces difuzioni, shpejtësia e tij është proporcionale me sipërfaqen e kontaktit midis gazit dhe lëngut, intensitetit të përzierjes së tyre, koeficientit të difuzionit dhe gradientit të përqendrimit të komponentit difuzues në gaz dhe media të lëngshme. Prandaj, gjatë projektimit të absorbentëve, vëmendje e veçantë i kushtohet organizimit të kontaktit të rrjedhës së gazit me tretësin e lëngshëm dhe përzgjedhjes së lëngut thithës (absorbent).[...]
Llogaritja e koeficientit të difuzionit. Lëvizja termike e rastësishme e molekulave të gazit është arsyeja kryesore e difuzionit të tij në lëng. Sipas traditës së vendosur, "forca lëvizëse" e procesit përcaktohet si ndryshimi në përqendrimin e gazit të fazave të ngopura dhe të pangopura, megjithëse në realitet molekulat që i nënshtrohen lëvizjes Brownian nuk i nënshtrohen veprimit të një "force" shtesë në drejtimi i gradientit të përqendrimit. Megjithatë, rishpërndarja statistikore e molekulave të gazit çon në mënyrë të pashmangshme në një ulje të diferencës së përqendrimit, e cila shkakton një transferim gradual të masës në drejtim të uljes së përqendrimit.[...]
Faktorët që ndikojnë pothuajse në të njëjtën mënyrë në flokulimin në kushte laboratorike dhe të prodhimit janë koha e reagimit (koha e qëndrimit), shpërndarja e energjisë së përzier, vetitë e tretësirës dhe përqendrimi i reagentëve. Megjithatë, duke qenë se sistemet jo-flukse dhe rrjedhëse janë krahasuar, krahasimi i kohërave të qëndrimit rezulton të jetë i vështirë. Është gjithashtu e vështirë të përcaktohet konsumi mesatar i energjisë për përzierjen për njësi të vëllimit të reaktorit në proceset e varura nga rrjedha. Është gjithashtu e vështirë të kuantifikohen efektet e murit, luhatjet e përqendrimit dhe gradientët e përqendrimit. Nëse këto efekte mund të neglizhohen në çdo kohë, do të përcaktohet vetëm pas një vlerësimi të kujdesshëm të situatës specifike.[...]
Мвх dhe (?„х - rrjedhat e materialit dhe nxehtësisë që hyjnë në vëllimin e caktuar (rrjedhjet që largohen nga vëllimi kanë një vlerë negative); rrjedhat hyrëse mund të jenë ose konvektive (rrjedhja e reagentëve) ose difuzive në natyrë (për shkak të shfaqjes së përqendrimit dhe temperaturës gradientët).[ ...]
Prania e MMF në preparatet e NAD kinazës nga muskuli skeletor i lepurit u demonstrua gjithashtu me fraksionim në një kolonë Sephadex G-200 (3), dhe peshat molekulare të oligomerëve të enzimës u sqaruan duke përdorur elektroforezën e xhelit të poliakrilamidit me gradient përqendrimi linear (PAGE). Rezultatet e marra gjatë studimit të enzimës duke përdorur dy nga këto metoda treguan se preparatet e Kinazës NAD të pastruar pjesërisht përmbajnë oligomerë enzimë me pesha molekulare prej 31,000, 65,000, 94,000, 160,000, 220,000, 350,00 NAD formë molekulare e lidhur më së paku me një molekulë molekulare. pesha prej 31,000, e cila, me sa duket, mund të konsiderohet një nënnjësi e enzimës në bazë të faktit se pas trajtimit me dodecil sulfat natriumi të dy fraksioneve me peshë të ulët molekulare të hequra nga kolona (31,000, 5,000 €) dhe elektroforezës pasuese, nuk u gjet asnjë proteinë. zbuluar në elektroferogramet me një peshë molekulare më të vogël se 30,000.[...]
Metoda e biotestimit të dafnisë plotësohet me sukses nga analiza e biotestit duke përdorur mikroorganizmat më të thjeshtë - pantofla ciliates (Paramecium caudatum). Metoda e analizës së biotestit të mostrave të ujit bazohet në aftësinë e ciliateve për të shmangur zona të pafavorshme dhe kërcënuese për jetën dhe për të lëvizur në mënyrë aktive përgjatë gradientëve të përqendrimit të substancave kimike në zona të favorshme. Metoda ju lejon të përcaktoni shpejt toksicitetin akut të mostrave të ujit dhe synon të kontrollojë toksicitetin e ujit natyror, mbeturinave, ujit të pijshëm, ekstrakteve ujore nga materiale të ndryshme dhe produkte ushqimore. [...]
Për shkak të përmbajtjes së tretësirave të kripërave, sheqernave dhe substancave të tjera aktive osmotike, qelizat karakterizohen nga prania e një presioni të caktuar osmotik në to. Për shembull, presioni në qelizat e kafshëve (format detare dhe oqeanike) arrin 30 atm ose më shumë. Në qelizat bimore, presioni osmotik është edhe më i madh. Dallimi në përqendrimin e substancave brenda dhe jashtë qelizës quhet gradient përqendrimi.[...]
Le të paraqesim klasifikimin ekzistues të membranave gjysmë të përshkueshme të përdorura në proceset e osmozës së kundërt dhe ultrafiltrimit (Fig. 6.36). Membranat e përmendura mund të jenë; poroze dhe jo poroze, këto të fundit janë xhela pothuajse homogjenë përmes të cilëve tretësi dhe substancat e treta depërtojnë nën ndikimin e një gradienti përqendrimi (difuzioni molekular), prandaj membranat e tilla quhen membrana difuzioni.[...]
Megjithëse toka zë vetëm 30% të sipërfaqes së globit, një zonë e madhe është e zënë nga flora, e cila thith në mënyrë aktive gazrat nga atmosfera. Bimët mund të thithin gazrat atmosferikë si substanca inorganike pa përpunim ose, çfarë është shumë më e rëndësishme, t'i inkorporojnë ato në mënyrë aktive në proceset metabolike, duke krijuar kështu një gradient të favorshëm përqendrimi për thithjen e mëtejshme. Një shembull i mirë është dioksidi i karbonit, i cili ndot atmosferën si produkti kryesor i djegies së karbonit.[...]
Toka përdoret gjerësisht për depozitimin e mbeturinave, kështu që zgjedhja e llojit të tokës është shumë e rëndësishme: me përshkueshmëri të përshtatshme, madhësi të grimcave dhe stabilitet; Është gjithashtu e nevojshme të ruhen karakteristikat e filtrimit të tokës duke përdorur një regjim të përshtatshëm të furnizimit me mbetje, pasi çdo kusht antioksidant në tokë do të zvogëlojë shkallën e biodegradimit. Gradientet fillestare të përqendrimit të dhuruesve dhe pranuesve të elektroneve, oksigjenit dhe temperaturës çojnë në shtresim të popullsisë mikrobike, kryesisht në thithjen e mikroorganizmave që konsumojnë karbon organik. Pasi të ketë ndodhur thithja, fillon procesi i katabolizmit mikrobik. Procesi i groposjes së mbetjeve në tokë është i lirë, por mund të lindin një sërë vështirësish, veçanërisht në dimër, për shkak të vëllimeve të mëdha të filtrimit të ujit në tokë, avullimit të ulët dhe aktivitetit të ulët mikrobik. Edhe në kushtet më të favorshme, akumulimi i metaleve të rënda dhe formimi i një shtrese relativisht të papërshkueshme të dheut të ngjeshur mund të ndodhë për shkak të precipitimit të kripërave të patretshme të hekurit, manganit dhe kalciumit. Përveç kësaj, përqendrimet e larta të përbërjeve organike dhe metaleve të rënda mund të çojnë në vdekjen e bimësisë, e cila mund të shmanget vetëm me para-trajtim. Kështu, megjithëse spërkatja e ujit të krijuar në vendgrumbullim në toka ranore që shërbenin si burim i barërave foragjere nuk pati ndonjë efekt të dëmshëm në këto barishte, oksidet e kalciumit, magnezit dhe fosforit (V) u grumbulluan në to. Uji i landfillit që filtron në tokë, ndërkohë që ka një efekt fitotoksik, në të njëjtën kohë përmban lëndë ushqyese të nevojshme për bimët. Hulumtimi i Menzerit tregoi se kur rritet soja në rërë me ujitje me ujëra të tillë, ka një çekuilibër në lëndë ushqyese dhe procesi ka nevojë për rregullim të kujdesshëm.[...]
Shpërndarja gjerësore e emetimeve (në Fig. 3.6) tregon vendet e industrializuara të Hemisferës Veriore si "furnizuesit" kryesorë të CO2 teknogjen. Shpërndarja e pabarabartë e burimeve, si dhe tiparet e qarkullimit të përgjithshëm të atmosferës (ekzistenca e qelizave të mbyllura të erës tregtare dhe zona e konvergjencës intratropikale, shih Fig. 1.5) shkaktojnë shfaqjen e një gradienti gjerësor të përqendrimeve të CO2.[. ..]
Ndërsa disa zona të gjelbërta të errëta zhduken dhe TMV riprodhohet në to, zona të tjera të gjethes së infektuar mbeten pothuajse plotësisht pa viruse gjatë gjithë jetës së gjethes. Zonat e gjelbërta të errëta të këtij lloji nuk duket se mbështesin riprodhimin e TMV. Ky konkluzion mund të nxirret mbi bazën se, së pari, kur këto zona janë të superinfektuara me TMV, rritet përqendrimi i virusit infektiv në to dhe, së dyti, kufiri midis indeve të verdhë-jeshile me një përqendrim të lartë të inspektimit TMV dhe errësirës. zona e gjelbër mbetet e qartë për shumë javë, pavarësisht se qelizat e të dy zonave janë të lidhura me plasmodesmata. Në zonat e gjelbra të errëta pranë kufijve me indet e verdhë-jeshile, u zbulua një gradient përqendrimi i grimcave të lira TMV, të cilat, siç besojmë, shpërndahen nga indet fqinje verdhë-jeshile (Fig. 35).[...]
Megjithatë, praktika tregon se këto herbicide depërtojnë në rrënjë në sasi relativisht të vogla dhe për këtë arsye shkaktojnë vetëm vdekje të pjesshme të sistemit rrënjor; disa nga rrënjët mbeten të gjalla dhe janë të afta të prodhojnë lastarë të rinj. Arsyeja për këtë është absorbimi gradual dhe shpërbërja e substancës aktive të herbicidit ndërsa lëviz nëpër indet përçuese të kërcellit. Sa më larg nga vendi i aplikimit, aq më i ulët është përqendrimi i herbicidit. Në bimë krijohet një gradient përqendrimi herbicid. Si rezultat, mund të vërehet se në bimët e barërave të këqija të fidaneve rrënjë të trajtuara me herbicide, vetëm pjesa ajrore, rizoma dhe disa nga rrënjët ngjitur me rizomën vdesin, dhe më pas përqendrimi i herbicidit në inde bie kështu. shumë që vetëm pjesërisht e dëmton, por nuk e vret rrënjën. Herbicidi mund të mos depërtojë fare në zonat e rrënjës më të largëta nga rizoma.[...]
Kështu, një lumë mund të krahasohet me një sistem që është në një gjendje fermentimi të vazhdueshëm dhe ka aftësi të vetëpastrohet, d.m.th. për heqjen e lëndëve organike të tretura dhe të pezulluara me veti ndotëse. Komponimet kimike që gjenden në ujë ose të pranishme në këto sedimente ndikojnë në biocenozat ujore. Si rezultat i vetëpastrimit, ndodh një efekt dytësor - shfaqja e gradientëve në përqendrimet e oksigjenit, lëndëve ushqyese dhe substancave biologjike.[...]
Pastrimi i emetimeve të gazit duke përdorur absorbues të lëngshëm konsiston në kontaktin e një rryme gazi të kontaminuar me një absorbues me ndarjen e mëvonshme të gazit të pastruar nga absorbuesi i mbetjeve. Gjatë procesit, ndotësi absorbohet në lëng. Absorbimi është një proces tipik i teknologjisë kimike, i cili në teknologjinë e pastrimit të emetimeve të gazit shpesh quhet proces pastrimi. Forca e tij lëvizëse është gradienti i përqendrimit në ndërfaqen gaz-lëng. Procesi vazhdon më shpejt, aq më i madh është ndërfaqja e fazës, turbulenca e rrjedhës dhe koeficientët e difuzionit. Shumë botime në literaturën e inxhinierisë kimike i kushtohen përthithjes dhe ato duhet të konsultohen për informacion shtesë. Këtu do të shqyrtojmë karakteristikat më të përgjithshme të absorbuesve, të cilët përdoren gjerësisht për të hequr ndotësit si dioksidi i squfurit, sulfidi i hidrogjenit dhe hidrokarburet e lehta. [...]
Duke përdorur shprehjen (8.1.36), është e lehtë të vlerësohet kontributi i çdo faze në procesin e nxjerrjes me difuzion të ndotësit nga toka. Termi i parë në kllapa katrore përcakton kohëzgjatjen e fazës së difuzionit të ngopjes (kujtoni se nëse kapilarët janë ngopur gjatë fazës së parë, të përcaktuar nga rezistenca viskoze, atëherë, për shkak të kohëzgjatjes së shkurtër, kohëzgjatja e kësaj faze mund të injorohet) ; termi i dytë karakterizon kohëzgjatjen e fazës së formimit të gradientit të përqendrimit; e treta është kohëzgjatja e vetë procesit të difuzionit pas përfundimit të fazave të impregnimit dhe formimit të një gradienti përqendrimi. Tani le të vlerësojmë raportin e kohëzgjatjes së fazave të procesit në varësi të kushteve të procesit të shpëlarjes së ndotësve.[...]
Në Fig. 2.3, dhe paraqitet shtresa fikse e katalizatorit dhe tregohen proceset që ndodhin në të - komponentë të procesit të përgjithshëm. Rrjedha e përgjithshme (konvektive) e reaktantëve 7 kalon ndërmjet kokrrizave të katalizatorit. Nga rrjedha, reagentët shpërndahen në sipërfaqen e kokrrizave (2) dhe në poret e katalizatorit (3), në sipërfaqen e brendshme të të cilit ndodh reaksioni (4). Produktet kthehen në rrjedhë. Nxehtësia e lëshuar transferohet përmes shtresës (5) dhe më pas nga shtresa përmes murit te ftohësi (b). Përqendrimi dhe gradientët e temperaturës që lindin si rezultat i reaksionit shkaktojnë rrjedha të materies dhe nxehtësisë (7), si shtesë e lëvizjes kryesore konvektive të reaktantëve.[...]
Studimi i shpërndarjes dhe lëvizjeve të organizmave ujorë u krye në rezervuarë dhe në zonat e tyre, subjekt i shkallëve të ndryshme të ndikimit antropogjen. Si rezultat, ishte e mundur të dokumentoheshin një sërë reagimesh të reja të sjelljes së peshqve dhe jovertebrorëve ndaj përhapjes së ndotësve. Edhe në qendrat e shkarkimeve breshërie të ujërave toksikë të patrajtuar, disa individë të popullatave lokale janë në gjendje të njohin rrezikun dhe të përpiqen të largohen nga zona për një zonë bregdetare dhe degë më të pastërta ose të ndryshojnë shtresën e habitatit, duke u shkëputur nga fundi, ku , si rregull, vërehen përqendrimet më të larta të substancave të dëmshme. Individët migrues (nomadë) të rezervave të peshkut vendas reagojnë më shpejt duke lëvizur drejt një gradienti në rënie të përqendrimit të ndotësve dhe brenda pak orësh ose ditësh e gjejnë veten jashtë rrezikut. Banorët e zonës pelagjike vuajnë më së paku nga ndotja dhe vdekja më e madhe e individëve ndodh në grupet e ulura jo-migruese të bentofagëve.[...]
Në burimet e nxehtësisë, lëvizja ndodh për shkak të energjisë termike të furnizuar në burim. Emetimet e dëmshme përhapen në formën e një rryme të drejtuar - një avion konvektiv, zakonisht i turbullt. Një burim quhet dinamik, emetimet e dëmshme nga të cilat përhapen në formën e një rryme të kontaminuar me një shpejtësi të caktuar rrjedhëse fillestare. Dalja e avionit ndodh për shkak të presionit të tepërt brenda vëllimit të anijes, aparatit për shkak të veprimit të forcave gravitacionale ose një superngarkuesi. Në burimet e difuzionit, lëvizja ndodh për shkak të gradientit të përqendrimit të papastërtisë së gazit. Drejtimi dhe intensiteti i përhapjes së kësaj të fundit varet nga karakteristikat e difuzionit të substancës dhe turbulenca e mjedisit. Llojet e listuara të transferimit shpesh kombinohen, për shembull, një burim nxehtësie gjithashtu lëshon papastërti të gazta.[...]
Marrëdhënia midis rritjes së vezores dhe rritjes së embrionit dhe endospermës mund të gjykohet nga ndryshimet në ritmet e rritjes së këtyre pjesëve të ndryshme të frutit në faza të ndryshme të zhvillimit. Në disa raste, kurba e rritjes së frutave është sigmoide (për shembull, në një pemë molle), dhe ndonjëherë ajo ka dy valë (Fig. 5.24). Në pjeshkë, ndryshimet në shkallën e rritjes së perikarpit me sa duket lidhen me ndryshimet në shkallën e rritjes së farave në zhvillim. Efekti stimulues i farave në zhvillim në rritjen e indeve të perikarpit duket të jetë i lidhur, të paktën pjesërisht, me ndikimin e auksinës së formuar në fara. Farat në zhvillim janë një burim i pasur i auksinës dhe është treguar se ka një gradient të përqendrimeve të auksinës nëpër indet e fetusit, me përqendrimin më të lartë të auksinës që gjendet në fara, më të ulët në placentë dhe më të ulët në muret e fetusit. Ky gradient korrespondon me idenë e sintezës së auksinës në zhvillimin e farave dhe lëvizjen e saj nga farat në pjesë të tjera të frutave.[...]
Sistemet homogjene në ujë janë tretësira të vërteta (molekulare dhe jonike) të substancave të ndryshme. Zgjidhjet e vërteta janë sisteme termodinamikisht të qëndrueshme dhe mund të ekzistojnë pa ndryshime për aq kohë sa të dëshirohet. Pavarësisht nga shumëllojshmëria e madhe e përbërjeve që formojnë tretësirë me ujin, shumë veti janë të përbashkëta për të gjitha tretësirat. Kështu, të gjitha tretësirat e elektrolitit kanë aftësinë për të përcjellë rrymë elektrike, dhe varësitë sasiore të vërejtura gjatë elektrolizës janë të vlefshme për çdo tretësirë. Lëvizja e drejtuar e joneve ose molekulave në tretësira ndodh jo vetëm nën ndikimin e ndryshimeve potenciale, por edhe për shkak të një gradienti përqendrimi (difuzioni). Rrjedha e difuzionit të substancës së tretur drejtohet nga një zonë me përqendrim më të lartë në një zonë me përqendrim më të ulët, dhe rrjedha e tretësit është në drejtim të kundërt. Të gjitha tretësirat e substancave jo të paqëndrueshme në tretës të avullueshëm karakterizohen nga një pikë vlimi më e lartë dhe një pikë ngrirjeje më e ulët në krahasim me një tretës të pastër. Rritja e pikës së vlimit dhe ulja e pikës së ngrirjes do të jenë më të mëdha, aq më i madh është përqendrimi i tretësirës. [...]
Për të kuptuar natyrën dhe mekanizmin e efektit serë, është gjithashtu e rëndësishme të dihet se kontributi i të njëjtit komponent në fluksin total të rrezatimit varet fuqishëm nga shpërndarja e tij në atmosferë. Le ta ilustrojmë këtë duke përdorur shembullin e tre gazeve kryesore të "serrës" - avujt e ujit, ozoni dhe CO2. Nga Fig. 3.1 është e qartë se brezi i absorbimit të molekulës së dioksidit të karbonit me qendër në 15 μm mbivendoset kryesisht nga brezat e avujt e ujit Nga këtu mund të konkludojmë se roli i CO2 në përthithjen e rrezatimit nuk është aq i madh. Megjithatë, nëse i drejtohemi figurës 3.3, e cila tregon profilet vertikale të H, 0 dhe 03 të marra gjatë vëzhgimeve reale në Janar 1972, do të shohim se sa i madh është gradienti i përqendrimit të avullit të ujit.Përkundrazi, dioksidi i karbonit është i përzier në mënyrë krejt uniforme në shtresën e ajrit nga rreth 1 deri në 70 km. Për rrjedhojë, mbi 2-3 km, absorbuesi kryesor i ngjitjes. Rrezatimi termik i sipërfaqes së poshtme mund të jetë CO2, dhe ky përfundim mbështetet nga rezultatet e llogaritjes të paraqitura në tabelën 3.2.
Studimet e kohës së relaksimit dielektrik dhe veçorive të tjera të përmendura më sipër, të cilat varen nga ritmet e lëvizjeve molekulare, japin vlera mjaft të sakta për shkallët e riorientimit dhe përkthimit molekular në ujin e lëngshëm. Një metodë e zakonshme për studime të tilla është aplikimi i një tensioni në ujin e lëngshëm dhe matja e kohës që i duhet lëngut për të ardhur në ekuilibër në prani të tensionit, ose heqja e tensionit dhe matja e kohës që duhet që lëngu të kthehet. në gjendjen e tij origjinale.ekuilibri. Për relaksimin dielektrik, voltazhi është fusha elektrike e aplikuar, për vetëdifuzion - gradienti i përqendrimit të izotopit, për viskozitetin - stresi prerës, etj. Megjithatë, studime të tilla të vetive të ujit, në varësi të shpejtësisë së lëvizjeve molekulare, nuk ofrojnë një pasqyrë të detajuar të lëvizjeve të molekulave të ujit, dhe për këtë arsye duket e mundshme që përpara se të merret një pamje e tillë, është i nevojshëm zhvillimi i mëtejshëm i teorisë themelore të proceseve jo-ekuilibër.[...]
Ekzistojnë ndërveprime të forta midis përthithjes së ujit dhe mineraleve nga toka, por një korrelacion vërtet i fortë midis tyre ndodh vetëm me thithjen e nitrateve. Nga të gjithë elementët kryesorë të ushqimit mineral të bimëve, azoti në formën e joneve nitrate (N03”) lëviz më lirshëm në tretësirat e tokës; këto jone transferohen në sipërfaqen e rrënjës nga rrjedha e përgjithshme e ujit nëpër kapilarët. Jonet e nitratit zakonisht vijnë në rrënjë nga ku vjen uji. Uji arrin rrënjët më shpejt në tokë të ngopur me ujë deri në (ose pothuajse deri në) kapacitetin e lagështisë në fushë, si dhe në tokë me poroze të trashë. Prandaj, është në këto kushte që nitratet do të kenë lëvizshmërinë më të madhe. Zonat e furnizimit me burime të reduktuara (ZR) për nitratet mund të jenë shumë të gjera, dhe gradientët e përqendrimeve të nitrateve rreth rrënjëve janë të vogla. Madhësia e madhe e RZR rrit mundësinë e mbivendosjes së RZR-ve të krijuara nga rrënjët individuale. Në këtë rast, konkurrenca mund të lindë (madje edhe midis rrënjëve të së njëjtës bimë): në fakt, shterimi i një burimi nga një organ fillon të ndikojë tek organi tjetër vetëm kur ata fillojnë të shfrytëzojnë burimet në dispozicion të të dyve, d.m.th. AZHR-të mbivendosen. Sa më e ulët të jetë përmbajtja e ujit në dispozicion në tokë, aq më ngadalë lëviz në rrënjë dhe jonet e nitrateve më ngadalë arrijnë sipërfaqen e rrënjës. Në të njëjtën kohë, ZPR-të bëhen më të vogla dhe shkalla e mbivendosjes së tyre zvogëlohet. Kështu, nëse nuk ka ujë të mjaftueshëm, atëherë gjasat që konkurrenca për nitrate të lindë midis rrënjëve zvogëlohet. [...]
Metodat e membranës ndryshojnë në llojet e membranave të përdorura, forcat lëvizëse që mbështesin proceset e ndarjes dhe zonat e tyre të aplikimit (Tabela 26). Ekzistojnë gjashtë lloje të metodave membranore: mikrofiltrimi - procesi i ndarjes membranore të tretësirave koloidale dhe suspensioneve nën presion; ultrafiltrimi është një proces i ndarjes membranore të përzierjeve të lëngshme nën presion, bazuar në ndryshimin e peshave molekulare ose madhësive molekulare të përbërësve të përzierjes që ndahet; osmoza e kundërt është një proces i ndarjes membranore të tretësirave të lëngshme duke depërtuar një tretës përmes një membrane gjysmë të përshkueshme nën ndikimin e një presioni të aplikuar në tretësirë që tejkalon presionin e tij osmotik; dializa është një proces i ndarjes së membranës për shkak të ndryshimeve në shpejtësinë e difuzionit të substancave përmes membranës, që ndodh në prani të një gradienti përqendrimi; elektrodializë - procesi i kalimit të joneve të një substance të tretur përmes një membrane nën ndikimin e një fushe elektrike në formën e një gradienti të potencialit elektrik; Ndarja e gazit është procesi i ndarjes membranore të përzierjeve të gazit për shkak të presionit hidrostatik dhe gradientit të përqendrimit.
Tabela e përmbajtjes së temës "Endocitoza. Ekzocitoza. Rregullimi i funksioneve qelizore.":1. Efekti i pompës Na/K (pompë natriumi kaliumi) në potencialin e membranës dhe vëllimin e qelizave. Vëllimi i vazhdueshëm i qelizave.
3. Endocitoza. Ekzocitoza.
4. Difuzioni në transportin e substancave brenda qelizës. Rëndësia e difuzionit në endocitozë dhe ekzocitozë.
5. Transport aktiv në membranat e organeleve.
6. Transporti në vezikulat qelizore.
7. Transporti nëpërmjet formimit dhe shkatërrimit të organeleve. Mikrofilamentet.
8. Mikrotubulat. Lëvizjet aktive të citoskeletit.
9. Transporti i aksoneve. Transport i shpejtë i aksonit. Transporti i ngadaltë i aksonit.
10. Rregullimi i funksioneve qelizore. Efektet rregullatore në membranën qelizore. Potenciali i membranës.
11. Substancat rregullatore jashtëqelizore. Ndërmjetësuesit sinaptikë. Agjentët kimikë lokalë (histamina, faktori i rritjes, hormonet, antigjenet).
12. Komunikimi brendaqelizor me pjesëmarrjen e lajmëtarëve të dytë. Kalciumi.
13. Adenozinë monofosfat ciklik, cAMP. cAMP në rregullimin e funksionit të qelizave.
14. Inositol fosfat "IF3". Inositol trifosfat. Diacilgliceroli.
Kuptimi Pompë Na/K për qelizë nuk kufizohet në stabilizimin e gradientëve normalë K+ dhe Na+ nëpër membranë. Energjia e ruajtur në gradientin Na+ të membranës përdoret shpesh për të lehtësuar transportin membranor të substancave të tjera. Për shembull, në Fig. Figura 1.10 tregon "simportin" e Na+ dhe një molekule sheqeri në qelizë. Proteina e transportit të membranës transporton një molekulë sheqeri në qelizë edhe kundrejt një gradienti përqendrimi, në të njëjtën kohë Na+ lëviz përgjatë përqendrimit dhe gradientëve të mundshëm, duke siguruar energji për transportin e sheqernave. Një transport i tillë i Saharov varet plotësisht nga ekzistenca gradient i lartë i natriumit unë; nëse përqendrimi ndërqelizor i natriumit rritet ndjeshëm, transporti i sheqernave ndalon.
Oriz. 1.8. Marrëdhënia midis shpejtësisë së transportit të molekulave dhe përqendrimit të tyre (në hyrje të kanalit ose në vendin e lidhjes së pompës) gjatë difuzionit nëpër kanal ose gjatë transportit të pompimit. Ky i fundit bëhet i ngopur në përqendrime të larta (shpejtësia maksimale, V max); vlera në boshtin x që korrespondon me gjysmën e shpejtësisë maksimale të pompës (Vmax/2) është përqendrimi ekuilibër i KtKa sisteme të ndryshme simporti për sheqerna të ndryshëm. Transporti i aminoacideve në qelizë është i ngjashëm me transportin e sheqernave të paraqitur në Fig. 1.10; sigurohet edhe nga gradienti Na+; Ekzistojnë të paktën pesë sisteme të ndryshme simportesh, secili i specializuar për një grup aminoacidesh të lidhura.
Oriz. 1.10. Proteinat e zhytura në shtresën e dyfishtë lipidike të membranës ndërmjetësojnë simportin e glukozës dhe Na në qelizë, si dhe antiportin Ca/Na, në të cilin forca lëvizëse është gradienti Na në membranën qelizore.
Përveç kësaj sistemet simport ka edhe " kundër portierëve" Njëri prej tyre, për shembull, transferon një jon kalciumi jashtë qelizës në një cikël në këmbim të tre joneve të natriumit në hyrje (Fig. 1.10). Energjia për transportin e Ca2+ gjenerohet nga hyrja e tre joneve të natriumit përgjatë përqendrimit dhe gradientit të mundshëm. Kjo energji është e mjaftueshme (në potencialin e pushimit) për të mbajtur një gradient të lartë të joneve të kalciumit (nga më pak se 10 -7 mol/L brenda qelizës në afërsisht 2 mmol/L jashtë qelizës).
Çfarë është përqendrimi? Në një kuptim të gjerë, ky është raporti i vëllimit të një substance dhe numri i grimcave të tretura në të. Ky përkufizim gjendet në një shumëllojshmëri të gjerë të degëve të shkencës, nga fizika dhe matematika në filozofi. Në këtë rast, ne po flasim për përdorimin e konceptit të "përqendrimit" në biologji dhe kimi.
Gradient
Përkthyer nga latinishtja, kjo fjalë do të thotë "rritje" ose "ecje", domethënë është një lloj "gishti i treguar" që tregon drejtimin në të cilin rritet çdo vlerë. Si shembull, ne mund të përdorim, për shembull, lartësinë mbi nivelin e detit në pika të ndryshme të Tokës. Gradienti i tij (lartësia) në çdo pikë individuale në hartë do të tregojë një vektor me vlerë në rritje derisa të arrihet ngritja më e pjerrët.
Në matematikë, ky term u shfaq vetëm në fund të shekullit të nëntëmbëdhjetë. Ajo u prezantua nga Maxwell dhe propozoi emërtimet e tij për këtë sasi. Fizikanët e përdorin këtë koncept për të përshkruar forcën e një fushe elektrike ose gravitacionale dhe një ndryshim në energjinë potenciale.
Jo vetëm fizika, por edhe shkencat e tjera përdorin termin "gradient". Ky koncept mund të pasqyrojë karakteristikat cilësore dhe sasiore të një substance, për shembull, përqendrimin ose temperaturën.
Gradient përqendrimi
Tani e dimë se çfarë është përqendrimi? Kjo tregon proporcionin e një substance që përmbahet në një tretësirë. Mund të llogaritet si përqindje e masës, numri i moleve ose atomeve në një gaz (tretësirë), ose një pjesë e tërësisë. Një zgjedhje kaq e gjerë bën të mundur shprehjen e pothuajse çdo raporti. Dhe jo vetëm në fizikë apo biologji, por edhe në shkencat metafizike.
Në përgjithësi, një gradient përqendrimi është ai që karakterizon njëkohësisht sasinë dhe drejtimin e ndryshimit të një substance në mjedis.
Përkufizimi
A është e mundur të llogaritet gradienti i përqendrimit? Formula e saj përfaqëson ndryshimin midis një ndryshimi elementar në përqendrimin e një substance dhe rrugës së gjatë që substanca do të duhet të kapërcejë për të arritur ekuilibrin midis dy zgjidhjeve. Matematikisht, kjo shprehet me formulën C = dC/dl.
Prania e një gradienti përqendrimi midis dy substancave shkakton përzierjen e tyre. Nëse grimcat lëvizin nga një zonë me përqendrim më të lartë në një zonë më të ulët, atëherë kjo quhet difuzion, dhe nëse ka një pengesë gjysmë të përshkueshme midis tyre, quhet osmozë.
Transport aktiv
Transporti aktiv dhe pasiv pasqyron lëvizjen e substancave nëpër membranat ose shtresat e qelizave të qenieve të gjalla: protozoarët, bimët, kafshët dhe njerëzit. Ky proces zhvillohet duke përdorur energji termike, pasi kalimi i substancave ndodh kundër një gradient përqendrimi: nga më pak në më shumë. Më shpesh, adenozina trifosfati ose ATP përdoret për të kryer këtë ndërveprim, një molekulë që është një burim universal energjie prej 38 xhaulësh.
Ekzistojnë forma të ndryshme të ATP që ndodhen në membranat qelizore. Energjia që përmbahet në to çlirohet kur molekulat e substancave transferohen përmes të ashtuquajturave pompa. Këto janë pore në murin qelizor që thithin dhe pompojnë në mënyrë selektive jonet e elektrolitit. Për më tepër, ekziston një model i tillë transporti si simport. Në këtë rast, dy substanca transportohen njëkohësisht: njëra del nga qeliza dhe tjetra hyn në të. Kjo kursen energji.
Transporti vezikular
Aktiv dhe përfshin transportin e substancave në formën e vezikulave ose fshikëzave, prandaj procesi quhet, në përputhje me rrethanat, transport vezikular. Ka dy lloje të tij:
- Endocitoza. Në këtë rast, flluska formohen nga membrana qelizore pasi ajo thith substanca të ngurta ose të lëngshme. Vezikulat mund të jenë të lëmuara ose të kenë një kufi. Vezët, qelizat e bardha të gjakut dhe epiteli i veshkave kanë këtë metodë të ushqyerjes.
- Ekzocitoza. Në bazë të emrit, ky proces është i kundërt me atë të mëparshëm. Brenda qelizës ka organele (për shembull, aparati Golgi) që "paketojnë" substancat në fshikëza, dhe më pas ato dalin përmes membranës.
Transporti pasiv: difuzioni
Lëvizja përgjatë një gradient përqendrimi (nga i lartë në të ulët) ndodh pa përdorimin e energjisë. Ekzistojnë dy mundësi për transport pasiv - osmozë dhe difuzion. Kjo e fundit mund të jetë e thjeshtë dhe e lehtë.
Dallimi kryesor midis osmozës është se procesi i lëvizjes së molekulave ndodh përmes një membrane gjysmë të përshkueshme. Dhe difuzioni përgjatë një gradient përqendrimi ndodh në qelizat që kanë një membranë me dy shtresa të molekulave lipide. Drejtimi i transportit varet vetëm nga sasia e substancës në të dy anët e membranës. Në këtë mënyrë, molekulat polare, urea, depërtojnë në qeliza dhe proteinat, sheqernat, jonet dhe ADN-ja nuk mund të depërtojnë.
Gjatë procesit të difuzionit, molekulat priren të mbushin të gjithë vëllimin e disponueshëm, si dhe të barazojnë përqendrimin në të dy anët e membranës. Ndodh që membrana të jetë e papërshkueshme ose e dobët nga substanca. Në këtë rast, ajo ndikohet nga forcat osmotike, të cilat mund ta bëjnë pengesën më të dendur dhe ta zgjasin atë, duke rritur madhësinë e kanaleve të pompimit.
Difuzion i lehtësuar
Kur gradienti i përqendrimit nuk është një bazë e mjaftueshme për transportin e një substance, proteinat specifike vijnë në shpëtim. Ato janë të vendosura në membranën qelizore në të njëjtën mënyrë si molekulat ATP. Falë tyre, transporti aktiv dhe pasiv mund të kryhet.
Në këtë mënyrë, molekulat e mëdha (proteinat, ADN-ja), substancat polare, të cilat përfshijnë aminoacide dhe sheqerna, dhe jonet kalojnë nëpër membranë. Falë pjesëmarrjes së proteinave, shpejtësia e transportit rritet disa herë në krahasim me difuzionin konvencional. Por ky përshpejtim varet nga disa arsye:
- gradienti i materies brenda dhe jashtë qelizës;
- numri i molekulave bartëse;
- shkallët e lidhjes së substancës dhe bartësit;
- shpejtësia e ndryshimit në sipërfaqen e brendshme të membranës qelizore.
Përkundër kësaj, transporti kryhet falë punës së proteinave bartëse, dhe energjia ATP nuk përdoret në këtë rast.
Karakteristikat kryesore që karakterizojnë difuzionin e lehtësuar janë:
- Transferimi i shpejtë i substancave.
- Selektiviteti i transportit.
- Ngopje (kur të gjitha proteinat janë të zëna).
- Konkurrenca ndërmjet substancave (për shkak të afinitetit për proteinat).
- Ndjeshmëria ndaj agjentëve specifikë kimikë - frenuesit.
Osmoza
Siç u përmend më lart, osmoza është lëvizja e substancave përgjatë një gradient përqendrimi përmes një membrane gjysmë të përshkueshme. Parimi Lechatelier-Brown përshkruan më plotësisht procesin e osmozës. Ai thotë se nëse një sistem në ekuilibër ndikohet nga jashtë, ai do të priret të kthehet në gjendjen e tij të mëparshme. Fenomeni i osmozës u ndesh për herë të parë në mesin e shekullit të 18-të, por më pas nuk iu kushtua shumë rëndësi. Hulumtimi mbi fenomenin filloi vetëm njëqind vjet më vonë.
Elementi më i rëndësishëm në fenomenin e osmozës është një membranë gjysmë e përshkueshme, e cila lejon të kalojnë vetëm molekula me një diametër ose veti të caktuar. Për shembull, në dy tretësira me përqendrime të ndryshme, vetëm tretësi do të kalojë përmes barrierës. Kjo do të vazhdojë derisa përqendrimi në të dy anët e membranës të jetë i njëjtë.
Osmoza luan një rol të rëndësishëm në jetën qelizore. Ky fenomen lejon që vetëm ato substanca që janë të nevojshme për të ruajtur jetën të depërtojnë në to. Qeliza e kuqe e gjakut ka një membranë që lejon vetëm ujin, oksigjenin dhe lëndët ushqyese të kalojnë, por proteinat që formohen brenda qelizave të kuqe të gjakut nuk mund të dalin jashtë.
Fenomeni i osmozës ka gjetur zbatim praktik edhe në jetën e përditshme. Pa e ditur as këtë, njerëzit në procesin e kriposjes së ushqimit përdorën pikërisht parimin e lëvizjes së molekulave përgjatë një gradient përqendrimi. Zgjidhja e kripur e ngopur "nxjerrë" të gjithë ujin nga produktet, duke i lejuar ato të ruhen më gjatë.
Tabela e përmbajtjes së temës "Transmetimi i informacionit përmes ngacmimit elektrik.":1. Transmetimi i informacionit nëpërmjet ngacmimit elektrik. Potenciali i pushimit.
3. Ndryshimet në përqendrimin jashtëqelizor të kaliumit (K).
4. Ndikimi i glisë në përbërjen e mjedisit ndërqelizor. Barriera gjak-tru.
5. Potenciali i veprimit. Potenciali i kursit kohor të veprimit. Repolarizimi.
6. Gjurmoni potencialet. Natyra e potencialit të veprimit. Pragu dhe ngacmueshmëria.
7. Përçueshmëria e membranës. Rrymat jonike gjatë një potenciali veprimi.
8. Kinetika e rrymave jonike gjatë ngacmimit. Regjistrimi i rrymave të membranës.
9. Përçueshmëria e natriumit (Na) dhe kaliumit (K) gjatë një potenciali veprimi.
10. Inaktivizimi i rrymës së natriumit (Na).
Potenciali i difuzionit.Është vërejtur më parë se potenciali i pushimit është potenciali i difuzionit të joneve, të cilat lëvizin në mënyrë pasive nëpër kanale në membranë. Në gjendje pushimi, shumica e kanaleve të hapura të membranës janë kanale kaliumi (K); prandaj, potenciali i pushimit përcaktohet në një përafrim të parë nga gradienti i përqendrimit transmembranor të kaliumit (K). Në Fig. Figura 2.2 tregon varësinë e potencialit të matur nga përqendrimi jashtëqelizor i kaliumit (K).
Oriz. 2.2. Varësia e potencialit të pushimit në fibrën e muskujve të bretkosës(ordinata) nga përqendrimi jashtëqelizor i kaliumit (K) (abshisa, shkalla logaritmike). Rrathët tregojnë vlerat e potencialit të membranës të matur në përqendrime të ndryshme të joneve të kaliumit [K+]0. Vija e drejtë pasqyron marrëdhënien midis potencialit të ekuilibrit të kaliumit dhe [K+]0, të llogaritur duke përdorur ekuacionin Nernst. Koeficienti 58 merr parasysh temperaturën e reduktuar të trupit të bretkosës.Pas zhvendosjes jashtëqelizore Përqendrimet e K+ përqendrimi ndërqelizor fillimisht mbetet në të njëjtin nivel dhe gjatë kësaj periudhe të shkurtër kohore potenciali i matur i kaliumit (K) duhet, në përputhje me ekuacionin Nernst, të ndryshojë proporcionalisht me logaritmin e [K+]0. Ky potencial i kaliumit (K). E(k), e treguar nga vija e kuqe në Fig. 2.2. Vlerat e regjistruara të potencialit të pushimit në diapazonin e sipërm janë shumë afër E(k), megjithatë, ndërsa [K+]0 zvogëlohet, ato bëhen gjithnjë e më pak negative në krahasim me E(k). Kjo mospërputhje duhet t'i atribuohet kontributit relativisht më të madh të përshkueshmërisë së natriumit PNa në vlera të ulëta [K+]0. Devijimi i vlerave potenciale të pushimit të regjistruara nga E(k) zhduket nëse furnizimi me natrium (Na) ndërpritet, për shembull, duke zëvendësuar natriumin jashtëqelizor (Na) me një kation të paaftë për difuzion siç është kolina. Nga kjo rrjedh se potenciali normal i pushimit është rreth 10 mV më pozitiv se E(k).
Përshëndetje! Sipas përkufizimit, gradienti i përqendrimit drejtohet nga ana e përqendrimit më të ulët në anën e përqendrimit më të lartë. Prandaj, difuzioni gjithmonë thuhet se është i drejtuar kundër gradientit të përqendrimit, d.m.th. nga ana me përqendrim më të lartë në anën me përqendrim më të ulët.
Sidoqoftë, kur lexoni literaturën për aktivitetin jetësor të një qelize, fotosintezën, gjithmonë thotë se "përgjatë gradientit të përqendrimit" - kjo është në drejtim të uljes së përqendrimit, dhe "kundër gradientit të përqendrimit" - në drejtim të rritjes. përqendrimi dhe kështu, për shembull, difuzioni i thjeshtë në qeliza (ose, ndryshe, difuzioni i zakonshëm) drejtohet përgjatë gradientit të përqendrimit.
Por lind një kontradiktë. Rezulton se shprehja "përgjatë gradientit të përqendrimit" është në të vërtetë një lëvizje e kundërt me drejtimin e gradientit të përqendrimit. Si mund të jetë kjo?
Ky gabim i vazhdueshëm dhe i përhapur shoqërohet me dallime në të kuptuarit e drejtimit të vektorit të gradientit të përqendrimit në fizikë dhe biologji. Biologët preferojnë të flasin për drejtimin e vektorit të gradientit të përqendrimit nga një vlerë më e madhe në një vlerë më të vogël, dhe fizikantët nga një vlerë më e vogël në një vlerë më të madhe.
Po ngarkohet...
