Määrittely
pitoisuus kaltevuus tapahtuu, kun liuenneen aineen on enemmän keskittynyt yksi alue kuin toinen. Pitoisuusgradienttia lievitetään diffuusiolla, joskin kalvot voivat haitata diffuusiota ja ylläpitää pitoisuusgradienttia.
yleiskatsaus
”pitoisuus” viittaa siihen, kuinka paljon liuotinta on määrätyssä liuotinmäärässä., Siihen juuri upotetun suolaisen vesisäiliön nurkassa olisi paljon suurempi suolapitoisuus kuin säiliön vastakkaisessa päässä, johon mikään suola ei ole hajonnut. Siksi säiliössä sanotaan olevan konsentraatiogradientti.
ajan, liuenneet aineet liikkuvat aina alas niiden pitoisuus kaltevuus ”kokeilla” tuottaa yhtä pitoisuus koko ratkaisu. Edellä oleva pitoisuusgradientti siis lopulta katoaisi, kun suolan ionit hajaantuisivat koko säiliöön.,
termodynamiikan lakeja todeta, että koska jatkuva liikkeet atomien ja molekyylien aineet liikkuvat alueilla, joilla on korkeampi pitoisuus alentaa keskittymistä, jotta voidaan tuottaa sattumanvaraisesti ratkaisu. Vesiatomit haluavat ympäröidä jokaisen ioni-tai polaarimolekyylin kokonaan, mikä vetää ne läpi liuoksen ja erottaa ne toisistaan.,
Tämä voidaan helposti osoittaa, kotona lisäämällä tippa elintarvikeväriä lasi vettä. Aluksi elintarvikeväritys vie vain pienen kohdan vesilasissa, johon se lisättiin. Mutta ajan myötä värilliset hiukkaset leviävät, jolloin värilliset hiukkaset jakautuvat tasaisesti lasin pohjaan.,
Toiminto Pitoisuus Kaltevuudet
– Pitoisuus kaltevuudet ovat luonnollinen seuraus fysiikan lakeja. Elolliset ovat kuitenkin löytäneet monia tapoja käyttää ominaisuuksiaan tärkeiden elintoimintojen suorittamiseen. Monet solut käyttävät pitoisuusgradientteja monenlaisten tehtävien suorittamiseen. Itse asiassa on energiaa varastoidaan pitoisuus gradientti, koska molekyylit haluavat saavuttaa tasapainon. Joten, tämä energia voidaan hyödyntää suorittaa tehtäviä.,
on myös huomattava, että jos konsentraatiogradienttia ei voida vapauttaa liuottimen diffuusiolla, voi esiintyä osmoosia. Osmoosi on veden liikettä kalvon poikki ja tekee pohjimmiltaan saman asian. Aivan kuten soluutit vetävät vettä puoleensa, myös juotokset vetävät vettä puoleensa. Niin, että pitoisuus kaltevuus voidaan lievittää lisäämällä vettä erittäin keskittynyt kalvo-osasto (tai solun).,
– Organismeja, jotka täytyy siirtää ainetta tai niiden solut voivat käyttää liikkeen yksi aine, sen pitoisuus kaltevuus liikenteen toisen aineen rinnalla. Tämä on perusmenetelmä, jota proteiiniproteiinit ja symporterit käyttävät tuodakseen tärkeitä ravintoaineita soluihin. Eliöt voivat myös ”kerätä” pitoisuuden gradientin energiaa muiden reaktioiden valtaan. Katso alla olevat esimerkit.,
Esimerkkejä Pitoisuus Kaltevuudet
ATP Nopaliinisyntaasin
Jotkut elämänmuodot käyttää taipumus liuenneet aineet siirtyä alueen korkea pitoisuus alhainen pitoisuus, jotta valta-elämän prosesseja. ATP synthase – proteiini, joka tuottaa ATP – perustuu pitoisuus kaltevuus vetyioneja., Koska ionit läpi ATP nopaliinisyntaasin rajat kalvo ja lievittää kaltevuus, ATP nopaliinisyntaasin siirrot energian fosfaatti ryhmä lisäämällä ADP, mikä varastoimaan energiaa vastaperustetun bond.
Neuronien ja Natrium/Kalium Pumpun
Neuronien viettää valtava määrä energiaa – noin 20-25% kaikista kehon kaloreita, ihmisillä – pumppaus kaliumia soluihin, ja natriumia ulos. Tuloksena on erittäin korkea kaliumpitoisuus hermosolujen sisällä ja erittäin suuri natriumpitoisuus ulkona., Koska kalium
solujen viestiessä ne avaavat ioniportit, joiden kautta natrium ja kalium kulkevat. Natrium / kalium-pitoisuuserot ovat niin voimakkaita, että ionit” haluavat ” välittömästi kiirehtiä ulos solusta. Koska ionit ovat sähköisesti varattuja, tämä itse asiassa muuttaa solun sähkövarausta.,
Tämä ”sähkökemiallinen” signaali kulkee paljon nopeammin kuin vain kemiallinen signaali, jonka avulla voimme hahmottaa, ajatella ja reagoida nopeasti. Ongelmia, jotka häiritsevät neuronien natrium/kalium pumpun voi aiheuttaa kuoleman hyvin nopeasti, koska sydänlihakseen itse perustuu näihin sähkökemiallinen impulsseja pumpata verta pitää meidät elossa., Tämä tekee neuronien natrium – / kaliumpitoisuuden gradientista kiistatta tärkeimmän pitoisuusgradientin ihmisen elämään!
glukoosi/Natriumsymportipumppu
glukoosi-natriumsymportipumpussa hyödynnetään myös natrium / kaliumgradienttia.
Yksi haaste edessään soluja liikkuu glukoosi – joka on suuri ja vaikea liikkua, verrattuna pieni natrium-ioneja ja joka usein täytyy siirtää vastaan pitoisuus kaltevuus., Voit ratkaista tämän ongelman, jotkut solut ovat ”yhdessä” liikkeen glukoosi-liikkeen kanssa kaliumia, käyttämällä proteiineja, jotka sallivat natrium liikkumaan alas sen pitoisuus kaltevuus – jos se vie glukoosi-molekyylin kanssa.
Tämä on vain yksi esimerkki tavoista, joilla solut käyttävät fysiikan lakeja innovatiivisia tapoja suorittaa toimintoja elämän.
Keuhkot ja Kidukset
yleisin esimerkkejä pitoisuus kaltevuudet liittyy kiinteiden hiukkasten liuotetaan veteen. Mutta kaasuilla voi olla myös pitoisuusgradientteja.,
ihmisen keuhkot ja kalojen kidukset käyttävät molemmat pitoisuusgradientteja pitääkseen meidät hengissä. Koska happea noudattaa sääntöjä pitoisuus kaltevuudet aivan kuten mikä tahansa muu aine, se on yleensä hajanainen alueilla, joilla on korkea pitoisuus alueille, joiden pitoisuus on alhainen. Se leviää ilmasta hapettomaan vereemme.
Keuhkot ja kidukset tehdä tätä prosessia tehokkaampi nopeasti käynnissä kaikkein hapettomissa verta kaikkialla pinnat meidän keuhkot ja kidukset. Näin happi leviää jatkuvasti verisoluihin, jotka tarvitsevat sitä eniten.
Quiz
1., Mikä seuraavista laeista kuvaa sitä, miten keskittymiskaltevuudet toimivat?
A. liikkeessä oleva esine pyrkii pysymään liikkeessä, ellei ulkopuolinen voima toimi sen mukaan.
B. järjestelmät etenevät aina kohti korkeamman satunnaisuuden tilaa.
C. aineet hajaantuvat korkeista pitoisuuksista alueille, joilla pitoisuus on alhainen.
D. B ja C.
2. Mikä seuraavista ei pidä paikkansa natrium / kalium-pitoisuusgradientista?
A. Voit siirtää ainetta vastaan pitoisuus kaltevuus ilman expending energiaa, jos sinulla on oikea liikenne-proteiinia.
B. kuljetusproteiinit, jotka liikuttavat aineita pitoisuusgradientteja vastaan, on toimitettava energiaa toimiakseen.
C., Koska solut on hajottaa molekyylejä ja uhrata energiaa, liikkua aineita vastaan pitoisuus kaltevuus, tämä liike ei rikkoa termodynamiikan lakeja.
D. mikään edellä mainituista.
3. Mitä seuraavista emme voisi tehdä, jos aineet eivät yleensä siirry alas niiden pitoisuusjäämiä?
A. Ajatella
B. Siirrä
C. Hengitä
D. Kaikki edellä