확산의 정의

보급은 물리하는 프로세스를 참조물의 움직임을 분자의 영역에서 높은 농도의 낮은 농도이다. 확산되는 물질은 고체,액체 또는 가스 일 수 있습니다. 유사하게,확산이 일어나는 매체는 또한 세 가지 물리적 상태 중 하나에있을 수있다.

확산의 주요 특성 중 하나는 농도 구배를 따라 분자의 이동입니다. 이를 사용하여 더 쉽게 실행할 수 있는 다른 분자,그렇지 않습을 직접 참여 높은 에너지 분자와 같은 투여한 triphosphate(ATP)또는 구아노신 삼인산(GTP).

비율의 확산 성격에 따라 사이의 상호 작용의 중간 및 재료이다. 예를 들어,가스는 다른 가스에서 매우 빠르게 확산됩니다. 이것의 예는 암모니아 가스의 유해 냄새가 공기 중에 퍼지는 방식입니다. 마찬가지로,액체 질소의 캐니스터가 조금 누출되면 탈출하는 질소 가스가 대기로 빠르게 확산 될 것입니다. 같은 가스는 물 같은 액체에서 약간 더 천천히 확산되고 고체에서 가장 느리게 확산됩니다.

유사하게,2 개의 혼화 가능한 액체는 또한 균일 한 용액을 형성하기 위해 서로 확산 될 것이다. 예를 들어,물 글리세롤과 혼합 될 때,시간이 지남에 따라 두 액체는 방사상으로 서로 확산됩니다. 이것은 심지어 액체의 각각에 다른 색깔의 염료의 첨가에 의해 시각적으로 관찰 될 수있다. 그러나 가솔린과 물 같은 비혼합성 액체가 함께 섞여있을 때도 같은 현상이 보이지 않습니다. 확산은 천천히 그리고 두 유체 사이의 상호 작용의 작은 표면을 가로 질러서만 발생합니다.

확산의 예

확산은 많은 생물학적 및 화학적 과정에서 중요한 부분입니다. 생물학적 시스템에서 확산은 신체를 통해서뿐만 아니라 모든 세포의 막을 가로 질러 모든 순간에 발생합니다.

예를 들어,산소가 높은 농도에서 내부 동맥과 동맥,과 비교할 때 산소 수준에서 적극적으로는 액티브세포. 시간에 의해 혈액의 흐름으로 모세관에서 근육이나 간이,예를 들어,거기에 단 하나의 층이 셀 분리하면 이에서 산소 간세포나 골격근 섬유입니다. 수동 확산 과정을 통해 다른 분자의 활성 참여없이 산소가 모세 혈관 막을 통과하여 세포로 들어갑니다.

세포는 호기성 호흡을 위해 미토콘드리아에서 산소를 이용하며,이는 부산물로서 이산화탄소 가스를 생성합니다. 다시 한 번으로,이 가스의 농도가 증가 세포 내에서,그것은 확산을 향해 바깥쪽으로 모세는 힘을 흐르는 혈액을 제거합 가스를 초과 조직에서 지역입니다. 이런 식으로,모세 혈관은 낮은 이산화탄소 농도로 유지되어 세포로부터 멀리 분자의 일정한 이동을 허용합니다.

이 예는 또한 어느 한 물질의 확산이 다른 물질의 확산과 독립적이라는 것을 보여줍니다. 산소가 모세 혈관에서 조직쪽으로 이동하면 이산화탄소가 혈류로 들어갑니다.

화학 공정에서 확산은 종종 많은 반응을 유도하는 중심 원리입니다. 간단한 예로서,물 한 잔에 설탕의 몇 가지 결정은 시간이 지남에 따라 천천히 용해됩니다. 이것은 물 매체에 설탕 분자의 순 운동이 있기 때문에 발생합니다. 대규모 산업 반응에서도 두 액체가 함께 혼합되면 확산은 반응물을 함께 가져와 반응이 원활하게 진행되도록합니다. 예를 들어,폴리 에스테르가 합성되는 방법 중 하나는 적절한 유기산과 알코올을 액체 형태로 혼합하는 것입니다. 반응은 두 반응물이 서로를 향해 확산되고 화학 반응을 거쳐 에스테르를 형성함에 따라 진행된다.

에 영향을 미치는 요인 확산

확산에 의해 영향을 받는 온도,지역의 상호 작용,경사도의 농도 그라데이션 및 입자 크기입니다. 이러한 각 요소는 독립적으로 집합 적으로 확산 속도와 정도를 변경할 수 있습니다.

온도

어떤 시스템에서 분자는 일정량의 운동 에너지로 움직이고 있습니다. 이것은 일반적으로 특정 방식으로 지시되지 않으며 무작위로 나타날 수 있습니다. 이 분자들이 서로 충돌 할 때 운동 방향의 변화뿐만 아니라 운동량과 속도의 변화가 있습니다. 는 경우,예를 들어,블록 드라이 아이스(이산화탄소를 고체 형태)의 내부에 위치 상자,이산화탄소에서 분자 센터의 대부분이 서로 충돌을 얻을 유지에서 솔리드 질량. 그러나 분자 주변에,빠르게 이동하는 분자가 공중에도 영향을 미칠 그들의 이동할 수 있도록 공기 중으로 확산. 이것은 이산화탄소의 농도가 드라이 아이스의 덩어리와의 거리에 따라 점차적으로 감소하는 농도 구배를 만듭니다.

온도가 증가함에 따라 시스템의 모든 입자의 운동 에너지가 증가합니다. 이것은 용질과 용매 분자가 이동하는 속도를 증가시키고 충돌을 증가시킵니다. 이 의미는 드라이 아이스(또는 정기적으로 얼음)이 빠르게 증발기에 따뜻한 날이기 때문에,단순히 각 분자 이동하는 더 높은 에너지가 더 가능성이 신속하게 탈출 범위의 솔리드 상태입니다.

지역의 상호 작용

을 확장하를 들어,위의 경우 블록 드라이 아이스가 파손 여러 조각으로,지역과 상호 작용하는 분위기가 바로 증가합니다. 드라이 아이스 내의 다른 이산화탄소 입자와 만 충돌하는 분자의 수가 감소합니다. 따라서,공기로의 가스의 확산 속도 또한 증가한다.

이 특성은 가스에 냄새 나 색이 있으면 더 잘 관찰 될 수 있습니다. 예를 들어,요오드가 뜨거운 난로 위로 승화되면 보라색 연기가 나타나기 시작하여 공기와 혼합됩니다. 면 승화에서 수행되는 좁은 도가니,연기 확산을 천천히 밖으로 향한 입 컨테이너의 다음 빠르게 사라집니다. 그것들은 도가니 내의 더 작은 표면적에 국한되어 있지만,확산 속도는 낮게 유지됩니다.

이것은 또한 2 개의 액체 반응물이 서로 섞일 때 보입니다. 교반은 두 화학 물질 사이의 상호 작용 영역을 증가시키고 이들 분자가 서로를 향해 더 빠르게 확산되도록합니다. 반응은 더 빠른 속도로 완성을 향해 진행됩니다. 비슷한 메모에서,어떤 용액는 것으로 나누어져 작은 조각으로 만들어 냈 용매에 용해 빠르게 다른 지시자의 분자 확산을 때 더 나은 지역의 상호 작용을 증가합니다.

사이의 농도 그라디언트

이후로 확산 전적으로는 확률 분자의 이동에서 멀리이 지역의 높은 채도,그것이 바로 다음에 나오는 경우 중소(또는 용매)의 매우 낮은 농도의 용액,확률 분자의 확산에서 중앙은 더 높습니다. 예를 들면,예제에 대해 확산 요오드화물의 경우,가스 도가니에 위치한 다른 폐쇄 컨테이너 및 요오드화물의 결정은 격렬한 확장된 기간 동안 평가에서는 보라색 가스인’하라’입구에서 도가니를 줄일 것입니다. 이 명백한 감속가는 사실로 인해 시간이 지남에 따라,큰 컨테이너 시작하는 충분한 요오드가 가스는 그것의 일부를 움직이는 것이’뒤에’으로 다룬다. 비록 이것이 무작위적인 비 지시 운동이지만,큰 벌크로,컨테이너에서 가스의 순 움직임이없는 시나리오를 만들 수 있습니다.

입자 크기

에서 주어진 온도,확산의 더 작은 입자보다 더 빠른 것입니다 저의 더 큰 크기의 분자입니다. 이것은 분자의 질량과 표면적 모두와 관련이 있습니다. 더 큰 표면적을 가진 더 무거운 분자는 천천히 확산되는 반면,더 작고 가벼운 입자는 더 빨리 확산 될 것입니다. 예를 들어,가스 산소 확산보다 약간 더 빨리 이산화탄소,이들 모두 이동보다 더 빠르게 요오드화물 가스입니다.

기능의 확산

확산에서 인간의 몸은 필요한의 소화 흡수 영양소,주유소,전파의 신경 자극,운동의 호르몬과 기타 대사 산물을 향해 자신의 목표 기관이며 거의 모든 이벤트에 embryonic development.

형식의 확산

확산될 수 있는 간단한 확산하고 촉진하여 다른 분자

간단한 확산

단순 확산은 단순하게 운동의 분자와 함께 그들의 농도 그라디언트의 직접 참여하지 않고 다른 어떤 분자. 그것은 매체를 통한 물질의 확산 또는 막을 가로 지르는 입자의 수송 중 하나를 포함 할 수 있습니다. 위에 주어진 모든 예는 단순한 확산의 사례였습니다.

이미지는 간단하의 표현의 확산에서 입자의 또 다른 매체입니다.

단순 확산에서 관련된 화학반응에서의 물리적 현상,그리고 심지어는 영향 글로벌 날씨 패턴과 지질 이벤트입니다. 대부분의 생물학적 시스템에서,확산은 지질 이중층으로 만들어진 반투과성 막을 가로 질러 일어난다. 멤브레인은 특정 분자의 통과를 허용하기 위해 기공과 개구부를 가지고 있습니다.

촉진 확산

On the other hand,촉진 확산,기간으로 나타의 존재를 필요로 다른 분자(촉진제)기 위해서는 확산을 위한 발생할 수 있습니다. 촉진 된 확산은 소수성 지질 이중층을 가로 지르는 큰 또는 극성 분자의 이동에 필요하다. 촉진 된 확산은 다양한 세포 소기관 사이의 통신이 있기 때문에 모든 세포의 생화학 적 과정에 필요하다. 예를 들어,하는 동안 가스와 작은 분자 좋아하는 메탄이나 물 있습 확산에 걸쳐 자유롭게 플라즈마 막고,더 큰 부과 같이 분자를 탄수화물 또는 핵산의 도움이 필요 transmembrane 단백질 구멍을 형성하는 채널이 있습니다.

이미지를 보여줍니다 운동의 불용 성분자에서 외 공간으로는 세포질.

이들은 혈장 막에 비교적 큰 개구부이기 때문에,이들 일체형 막 단백질은 또한 높은 특이성을 갖는다. 예를 들어,채널의 수송하는 단백질 칼륨이온이 훨씬 더 높은 선호도 하는 이온보다 매우 유사한 나트륨이온과 함께,거의 같은 크기로 충전합니다.

• 농도 구배-물질의 농도가 점진적으로 감소하고 종종 용액의 용질입니다. 살아있는 시스템 내에서,이 구배는 일반적으로 반투과성 지질막의 양면에서 볼 수 있습니다.
• 간세포–간 질량의 큰 비율을 구성하는 간 내부 실질 영역의 세포. 단백질,지질 및 탄수화물의 소화 및 신진 대사에 관여합니다. 그들은 또한 신체의 해독에 중요한 역할을합니다.
• 일체형 막 단백질-막의 너비에 걸쳐 있으며 생물학적 막의 중요한 구조적 및 기능적 부분 인 단백질.
• 승화-액체 상태로의 개입 전환없이 고체상의 물질을 기체 상태로 직접 전환시키는 것입니다.

퀴즈

1. 분자의 확산에 대한 이러한 진술 중 어느 것이 사실입니까?
에이. 촉진 확산 구동에 의해 완전히 GTP 가수분해
B. 지의 존재는 다른 어떤 분자
C. 의 확산을 모든 분자는 농도 그라데이션에 독립적인 농도의 다른 분자 종 매체에서
D. 위의 모든

2. 도가니 가열 요오드의 입 근처에 냉각수가 있다면 그 확산 속도에 어떤 영향을 미칠 것인가?
A. 은 변경되지 않습니다
B. 증가
C. 감소
D. 에 따라 달라 그것의 자연과의 온도로 냉각수

3. 이 진술들 중 어느 것이 사실이 아닌가?
A. 큰 극성 분자는 생물학적 막을 가로 질러 확산 될 수 없다
B. 이산화탄소 것이 확산보다 더 빨리 브롬 가스
C. 형 멤브레인하는 단백질을 용이하게 유포하는 매우 특정에 대한 자신의 화물은
D. 위의 모든

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