Περιεχόμενο
Η διάχυση είναι μια βασική λειτουργία στους ζώντες οργανισμούς. Η διάχυση είναι η τυχαία αλλά κατευθυνόμενη κίνηση των μορίων από ένα σημείο υψηλής συγκέντρωσης σε ένα σημείο χαμηλής συγκέντρωσης. Αυτή η απλή ιδέα περιγράφει τη διαδικασία με την οποία τα κύτταρα ανταλλάσσουν τοξικά αέρια για αέρια που διατηρούν τη ζωή. Περιγράφει επίσης πώς τα νευρικά κύτταρα είναι σε θέση να ηλεκτρικά σήματα σε κάθε άλλο κύτταρο. Η διάχυση λέει στα εμβρυονικά κύτταρα πού να ανιχνεύσουν και πότε έχουν φτάσει. Η διάχυση καθιστά επίσης δυνατή τη μείωση της απώλειας θερμότητας του σώματος στο περιβάλλον περιβάλλον.
Ανταλλαγή αερίου
Οι πνεύμονες έχουν μικροσκοπικά κενά σάκχαλα που μοιάζουν με σταφύλια, τα οποία αποτελούν τον κόμβο ανταλλαγής αερίων. Τα κύτταρα του σώματος καθιστούν συνεχώς τα ενεργειακά μόρια για να διατηρούν τις καθημερινές τους δραστηριότητες. Όχι μόνο αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται κυτταρική αναπνοή, απαιτεί αέριο οξυγόνο για να λειτουργήσει, παράγει αέριο διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο είναι τοξικό για τα κύτταρα. Το διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται από τα κύτταρα σε όλο το σώμα μεταφέρεται στο αίμα στους πνεύμονες. Στους πνεύμονες, το διοξείδιο του άνθρακα διαχέεται έξω από το αίμα και στους σάκους που μοιάζουν με σταφύλια. Το αέριο οξυγόνου που εισπνέεται στους πνεύμονες πηγαίνει προς την αντίθετη κατεύθυνση. Το οξυγόνο εισέρχεται στο αίμα. Αυτή η ζωτική ανταλλαγή αερίων συμβαίνει με διάχυση διαμέσου λεπτών στρωμάτων κυττάρων στα αιμοφόρα αγγεία που περιβάλλουν τους σάκους που μοιάζουν με σταφύλια.
Νευρικές ωθήσεις
Τα νευρικά κύτταρα που ονομάζονται νευρώνες επικοινωνούν με άλλα κύτταρα με την είσοδο ηλεκτρικών σημάτων κατά μήκος της κυτταρικής τους μεμβράνης. Σε ηρεμία, το εσωτερικό της μεμβράνης του νευρώνα είναι αρνητικά φορτισμένο, ενώ το εξωτερικό είναι θετικά φορτισμένο. Ένα ηλεκτρικό σήμα παράγεται όταν η μεμβράνη αφήνει ιόντα από εξωτερική ροή μέσα στην κυψέλη. Αυτή η εισροή αλλάζει το φορτίο στο εσωτερικό της μεμβράνης από αρνητικό σε θετικό. Αυτός ο διακόπτης στο φορτίο είναι ένα ηλεκτρικό σήμα που μετακινείται κάτω από το μήκος του βραχίονα ενός νευρώνα. Η κίνηση των ιόντων που παράγει τον ηλεκτρισμό είναι διάχυση.
Διαβαθμίσεις Morphogen
Η εμβρυονική ανάπτυξη είναι η διαδικασία στην οποία αρχίζουν να αναπτύσσονται όργανα, άκρα και φτερά. Η διαδικασία κατά την οποία ένα έμβρυο αλλάζει σχήμα για να αρχίσει να μοιάζει με μικροσκοπικό ενήλικα είναι δυνατό λόγω της διάχυσης. Διαφορετικές ομάδες κυττάρων σε διαφορετικά μέρη των πρωτεϊνών απελευθέρωσης εμβρύου που ονομάζονται μορφογόνα. Τα μορφογόνα είναι σαν το άρωμα, προσελκύοντας κύτταρα από μακριά για να κινηθούν πιο κοντά. Η εμβρυϊκή ανάπτυξη είναι μια όμορφη συμφωνία με πολλές διαβαθμίσεις morphogen που επικαλύπτονται και ανταγωνίζονται μεταξύ τους. Το αποτέλεσμα είναι ότι τα πόδια αναπτύσσονται μόνο στο σώμα, οι κεραίες αναπτύσσονται μόνο στο κεφάλι και τα φτερά αναπτύσσονται στην πλάτη ενός ζώου. Οι διαβαθμίσεις μορφογόνου είναι δυνατές επειδή οι πρωτεΐνες διαχέονται.
Αντίστροφη Ανταλλαγή Θερμότητας
Οι οικιακοί πόροι είναι ζώα που ρυθμίζουν εσωτερικά τη θερμοκρασία του σώματος τους, σε αντίθεση με το να κάνουν μπάνιο ή να τρέχουν από τον ήλιο. Ένα πρόβλημα homeotherms πρόβλημα είναι η απώλεια της θερμότητας σε κρύο περιβάλλον. Οι φάλαινες δολοφόνων είναι ένα παράδειγμα ζώων που αντιμετωπίζουν αυτό το πρόβλημα, καθώς κολυμπούν σε κρύο νερό. Τα πτερύγια και τα πτερύγια των φαλαινών δολοφόνων είναι λεπτές και χάνουν πολύ θερμότητα στο περιβάλλον νερό. Δεδομένου ότι τα πτερύγια και τα πτερύγια είναι μέρος της φάλαινας, το αίμα πρέπει να μεταφέρει οξυγόνο και θερμότητα από το κέντρο του σώματος σε αυτά τα εξαρτήματα. Ένας τρόπος με τον οποίο οι φάλαινες δολοφόνων διατηρούν τη θερμότητα είναι ότι οι αρτηρίες τους που φέρνουν ζεστό αίμα στα εξαρτήματά τους είναι ακριβώς δίπλα σε φλέβες που φέρνουν το αίμα πίσω στο σώμα. Έτσι, η θερμότητα που χάνεται από τις αρτηρίες που κινούνται προς την κορυφή ενός πτερυγίου συλλέγεται από το αίμα που βρίσκεται στις φλέβες, κινούμενο πίσω στο σώμα.