살아있는 세포와 확산 법 :
살아있는 세포는 끊임없이 환경과 물질을 교환하여 확산의 원리에 의존하여 물질을 막을 가로 질러 움직입니다. 이 과정에서 세포는 완전히 수동적이지 않지만, 기본적으로 확산 법칙을 따릅니다.
확산의 법칙 :
* 높은 농도로의 움직임 : 물질은 고농도에서 농도가 낮은 영역으로 이동하여 평형에 도달하려고 시도합니다.
* 수동 프로세스 : 이 움직임은 셀의 에너지 입력이 필요하지 않습니다.
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* 농도 구배 : 농도 차이가 클수록 확산이 더 빨라집니다.
* 온도 : 온도가 높으면 확산 속도가 증가합니다.
* 표면적 : 더 큰 표면적은 더 빠른 확산을 허용합니다.
* 거리 : 거리가 짧으면 확산이 빠릅니다.
살아있는 세포에서의 확산의 예 :
1. 세포에 의한 산소 흡수 : 세포 호흡에는 산소가 필요합니다. 산소의 농도는 내부보다 세포 외부에서 더 높습니다. 이 농도 구배는 산소를 세포막을 가로 질러 세포로 확산시킨다.
2. 세포로부터의 이산화탄소 방출 : 이산화탄소는 세포 호흡의 폐기물입니다. 이산화탄소의 농도는 외부보다 세포 내부에서 더 높습니다. 이 농도 구배는 이산화탄소를 세포 밖으로 확산시킨다.
3. 영양소 흡수 : 세포는 포도당, 아미노산 및 지방산과 같은 영양소가 필요합니다. 이 물질들은 일반적으로 내부보다 세포 외부의 더 높은 농도로 존재합니다. 농도 구배는 이들 영양소를 유도하여 세포막을 가로 질러 세포로 확산시킨다.
4. 폐기물 제거 : 우레아 및 암모니아와 같은 폐기물은 세포 대사에 의해 생성됩니다. 이 물질들은 일반적으로 외부보다 세포 내부에서 더 높은 농도로 존재합니다. 농도 구배는 이들 폐기물이 세포 밖으로 확산되도록 유도합니다.
활성 수송 및 셀 :
확산은 중요한 역할을하지만 세포는이 과정에서 수동적 인 플레이어만이 아닙니다. 그들은 활성 전송 메커니즘을 사용하여 농도 구배에 대해 물질을 움직일 수 있습니다. 이것은 에너지 소비가 필요하며 세포막에 내장 된 특정 단백질 펌프가 포함됩니다.
활성 운송의 예 :
* 나트륨-포타슘 펌프 : 세포에서 나트륨 이온을 펌핑하고 세포로 나트륨 이온을 펌핑하여 신경 임펄스 전달 및 근육 수축에 중요한 특정 이온 균형을 유지합니다.
* 포도당 수송 : 세포는 내부의 농도가 이미 외부보다 높을 때에도 포도당을 세포로 적극적으로 전달할 수 있습니다. 이를 통해 에너지 생산을 위해 일정한 포도당 공급을 유지할 수 있습니다.
결론 :
세포는 특정 요구에 대한 활성 수송을 사용하는 반면, 확산은 세포와 그 환경 사이의 재료 교환을위한 기본 메커니즘으로 남아있다. 세포가 필요한 영양소를 획득하고 폐기물을 제거하며 안정적인 내부 환경을 유지할 수있는 중요한 과정입니다.
