عملية نشر بسيطة وأمثلة

ال بث بسيط هي العملية الفيزيائية التي تنتقل بها المواد من منطقة تتركز فيها بشدة إلى مناطق يكون فيها تركيز هذه المادة أقل. الانتشار البسيط هو عملية عفوية لا تتطلب طاقة ، ولكن يتم تشجيعها بواسطة معامل تركيز.

تسمى المواد الذائبة المذاب ، وهي تنتقل عبر محلول (أو غاز) بحركات عشوائية. يتم تعريف الحركة العشوائية على أنها الحركة التي تحدث عن طريق الصدفة ، حيث لا يوجد ترتيب منتظم أو نظام تتغير به حركات الجسيمات في محلول أو غاز.

إذا كانت الجزيئات صغيرة بدرجة كافية ، يمكن أن يحدث هذا الانتشار البسيط من خلال أغشية الخلايا ، بين الفسفوليبيدات الفردية التي تتكون منها. يمكن أن تكون الأغشية قابلة للنفاذ أو مقاومة للماء أو قابلة للنصف.

الغشاء القابل للنفاذية هو الغشاء الذي يسمح لأي مادة بالمرور ، الغشاء المنفعل لا يمر بأي مادة والغشاء شبه القابل للنفاذ يسمح فقط بمرور بعض المواد.

مؤشر

• 1 عملية نشر بسيطة
• 2 أمثلة البث بسيطة
  • 2.1 تبادل الغازات في الجهاز التنفسي
  • 2.2 نشر الشاي في الماء الساخن
• 3 الاختلافات بين الانتشار البسيط والانتشار الميسر
• 4 الاختلافات بين الانتشار البسيط والتناضح
• 5 المراجع

عملية نشر بسيطة

ويتم الانتشار البسيط من خلال أعمال روابط الهيدروجين التي تتشكل بين جزيئات الماء والمواد المذابة المذابة فيه. تتحرك جزيئات الماء بشكل عشوائي وتحيط في النهاية بجزيئات المذاب الفردية ، مما يزيد من فرصة تكوين روابط هيدروجينية.

وبالتالي ، إذا تم تصنيع مزيج من مادة ما في الماء ، فستتركز المادة في البداية في مكان واحد ، أي العنصر الأولي. في ذلك الوقت يكون معامل التركيز مرتفعًا جدًا.

مع مرور الوقت تتحرك الجزيئات وتتصادم مع بعضها البعض. هذه الحركة تشجع على تكوين روابط بين جزيئات المذاب والمذيب. ومع ذلك ، يتم قطع هذه الروابط بسرعة لأنها ضعيفة جدًا وهذه هي الخاصية التي تسمح بتوزيعها في جميع أنحاء الفضاء حتى تصل إلى التوازن..

عند هذه النقطة ، حيث يتم توزيع المذاب بشكل موحد في جميع أنحاء الحل ، فإن قوة تدرج التركيز ينتهي.

أمثلة البث بسيطة

تبادل الغازات في الجهاز التنفسي

في الجهاز التنفسي لحيوانات الرئة يتم تبادل الأكسجين (O2) وثاني أكسيد الكربون (CO2) باستمرار. تمتص الحيوانات الأكسجين وتطرد ثاني أكسيد الكربون عن طريق الانتشار البسيط.

يكون تركيز الأكسجين في الرئتين أعلى منه في الدم ، لذلك هناك تدرج تركيز بين هاتين المنطقتين ، مما يؤدي إلى تعزيز انتشار الأوكسجين من الرئتين إلى الدم..

وبالمثل ، فإن وجود جزيئات ثاني أكسيد الكربون في الدم أكثر من الرئتين ، فإن هذه الجزيئات تميل إلى الانتقال من الدم إلى الرئتين..

نشر الشاي في الماء الساخن

عند تحضير كوب من الشاي في البداية ، لا يوجد سوى ماء ساخن دون أي ذوبان. بوضع كيس الشاي في الماء الساخن ، يبدأ في إطلاق جزيئات الشاي من الكيس - حيث يكون تركيز الشاي أعلى - في الماء ، حيث يكون تركيز الشاي أقل.

يفضل حركة الجزيئات من خلال التدرج التركيز الأولي للشاي. في النهاية ، يؤدي نشر الشاي إلى جعل التركيزات تتساوى في جميع أنحاء الكأس ويصبح المحلول متجانسًا (يبدو بنفس اللون). في هذه المرحلة ، لا يوجد تركيز متدرج.

الاختلافات بين الانتشار البسيط والانتشار السهل

- في انتشار بسيط ، تعبر الجزيئات غشاء الخلية بحرية ، دون "مساعدة" من الهياكل الأخرى. في المقابل ، في الانتشار السهل ، يتم نقل الجزيئات من خلال قنوات البروتين الصغيرة التي تعبر الغشاء بأكمله.

- النشر البسيط أبطأ من الانتشار الميسر.

- الانتشار البسيط لا يقتصر على المذاب ، فقط أن الجسيمات المراد نقلها يجب أن تكون مسعورة حتى تتمكن من عبور غشاء الخلية دون مشكلة. في المقابل ، في نشر مذابة يتم نقل المذاب محددة.

- لا يمكن منع الانتشار البسيط ، بينما يمكن منع الانتشار السهل بواسطة جزيئات معينة ترتبط بقنوات النقل.

- يعتبر الانتشار البسيط دائمًا عملية سلبية ، أي أنها لا تتطلب الطاقة القادمة من ATP. في المقابل ، يمكن أن يكون الانتشار الميسر آلية نشطة أو غير فعالة ، اعتمادًا على ما إذا كانت تتطلب طاقة ATP أم لا.

- في نشر بسيط المواد تتحرك دائما لصالح التدرج تركيزها. على العكس من ذلك ، في نشر سهل المواد تمر الغشاء ضد أو لصالح التدرج تركيزها.

- يتيح الانتشار البسيط مرور الجزيئات الصغيرة وغير القطبية (الكارهة للماء) ، في حين يتيح الانتشار الميسر مرور الجزيئات الكبيرة والقطبية (ماء).

الاختلافات بين الانتشار البسيط والتناضح

- يشير الانتشار البسيط إلى حركة أي مادة وفقًا لتدرج تركيزها ؛ من ناحية أخرى ، يشير التناضح بشكل حصري إلى حركة المياه وفقًا لإمكاناتها المائية.

- يحدث الانتشار البسيط في السوائل الصلبة والغازات. على العكس ، يمكن أن يحدث التناضح فقط في وسط سائل.

- لا يتطلب الانتشار البسيط غشاء نصف نافذ ، في حين أن التناضح هو عملية تحدث من خلال غشاء نصف نافذ.

- يساعد الانتشار البسيط على تحقيق توازن تركيزات المذاب في المذاب في المساحة المتاحة. التناضح لا يحبذ التركيز المتساوي للمياه على جانبي الغشاء النصف نافذ.

- يمكن أن يحدث الانتشار البسيط بين أنواع مختلفة من المذيبات. في المقابل ، يمكن أن يحدث التناضح فقط بين المذيبات المماثلة وفي النظم البيولوجية. هذا المذيب عادة ما يكون ماء.

- في جزيئات الانتشار البسيطة توزع في جميع الاتجاهات ، في التناضح يكون تدفق الجزيئات في الأساس في نفس الاتجاه.

- لا يمكن إيقاف عملية النشر البسيطة أو عكسها. على النقيض من ذلك ، يمكن إيقاف التناضح أو عكسه إذا تم تطبيق ضغط إضافي على جانب الغشاء حيث تتوفر كمية أقل من المياه.

مراجع

1. Alberts، B.، Johnson، A.، Lewis، J.، Morgan، D.، Raff، M.، Roberts، K. & Walter، P. (2014). البيولوجيا الجزيئية للخلية (الطبعة السادسة). علوم الطوق.
2. كامبل ، ن. وريس ، ج. (2005). علم الاحياء (2nd ed.) بيرسون التعليم.
3. Lodish، H.، Berk، A.، Kaiser، C.، Krieger، M.، Bretscher، A.، Ploegh، H.، Amon، A. & Martin، K. (2016). بيولوجيا الخلية الجزيئية (الطبعة الثامنة). دبليو إتش فريمان وشركاه.
4. Purves، W.، Sadava، D.، Orians، G. & Heller، H. (2004). الحياة: علم الأحياء (الطبعة السابعة). سيناور أسوشيتس و دبليو إتش فريمان.
5. Solomon، E.، Berg، L. & Martin، D. (2004). علم الاحياء (الطبعة 7) Cengage التعلم.
6. ثيبودو ، ص. (2013). علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء (8^عشر). موسبي ، وشركة.
7. تورتورا ، ج. آند ديريكسون ، ب. (2012). مبادئ علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء(الطبعة 13). شركة جون وايلي وأولاده.