Conţinut
Difuzia este o funcție esențială în organismele vii. Difuzia este mișcarea aleatorie, dar direcțională a moleculelor dintr-un loc cu o concentrație ridicată într-un loc cu o concentrație scăzută. Acest concept simplu descrie procesul prin care celulele schimbă gaze toxice pentru gazele de viață. De asemenea, descrie modul în care celulele nervoase sunt capabile să semnalizeze electrice reciproc celule. Difuzia spune celulelor embrionare unde să se târască și când au ajuns. Difuzia face, de asemenea, posibilă reducerea pierderii de căldură corporală în mediul înconjurător.
Schimb de gaze
Plămânii au mici saci goale, asemănătoare cu struguri, care sunt butonul schimbului de gaze. Celulele corpului creează constant molecule de energie pentru a-și susține activitățile zilnice. Nu numai că acest proces, numit respirație celulară, necesită gaz oxigenat pentru a funcționa, ci produce gaz dioxid de carbon, care este toxic pentru celule. Dioxidul de carbon produs de celule în întregul corp este transportat în sânge la plămâni. În plămâni, dioxidul de carbon se difuză în sânge și în sacii de struguri. Gazul de oxigen care a fost respirat în plămâni merge în sens invers. Oxigenul intră în sânge. Acest schimb vital de gaze se întâmplă prin difuzarea pe straturi subțiri de celule în vasele de sânge care înconjoară sacurile de struguri.
Impulsuri nervoase
Celulele nervoase numite neuroni comunică cu alte celule prin intermediul semnalelor electrice de-a lungul membranei celulare. În repaus, interiorul membranei neuronului este încărcat negativ, în timp ce exteriorul este încărcat pozitiv. Un semnal electric este generat atunci când membrana lasă ioni din exterior să curgă în celulă. Acest flux schimbă încărcarea pe interiorul membranei de la negativ la pozitiv. Acest comutator în sarcină este un semnal electric care se deplasează pe lungimea brațului unui neuron. Mișcarea ionilor care generează electricitate este difuzia.
Gradienți morfogeni
Dezvoltarea embrionară este procesul în care organele, membrele și aripile încep să se dezvolte. Procesul în care un embrion își schimbă forma pentru a începe să pară ca un adult în miniatură este posibil din cauza difuziei. Diferite grupuri de celule din diferite părți ale embrionului eliberează proteine numite morfogene. Morfogenii sunt ca parfumul, atrăgând celulele de departe pentru a se apropia. Dezvoltarea embrionară este o simfonie frumoasă a multor gradienți morfogeni care se suprapun și concurează între ei. Rezultatul este că picioarele se dezvoltă doar pe corp, antenele se dezvoltă doar în cap, iar aripile se dezvoltă pe spatele unui animal. Gradienții morfogen sunt posibili, deoarece proteinele difuză.
Schimbul de căldură contrar
Homeotermele sunt animale care își reglează temperatura corpului intern, spre deosebire de faptul că trebuie să se scalde sau să alerge de la soare. O problemă cu care se confruntă homeotermele este pierderea de căldură în mediul rece. Balenele ucigașe sunt un exemplu de animale care se confruntă cu această problemă, deoarece înoată în apă rece. Flippers și aripioarele balenelor ucigașe sunt subțiri și pierd multă căldură în apa din jur. Deoarece flippers și aripioarele fac parte din balenă, sângele trebuie să transporte oxigen și căldură din centrul corpului până la aceste apendice. O modalitate prin care balenele ucigas păstrează căldura este că arterele lor care aduc sânge cald în apendicele lor sunt chiar lângă venele care readuc sângele în corp. Astfel, căldura care se pierde din arterele care se deplasează spre vârful unei înotătoare este preluată de sângele care se află în vene, deplasându-se înapoi în corp.