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扩散作用

王朝百科·作者佚名  2010-02-13  
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地理:在岩浆侵入体的不同部位存在温度梯度﹐一般边缘较低﹐中心较高。岩体中的温度梯度﹐会产生浓度梯度﹐使高熔点组分向低温区扩散﹐出现低温区高熔点组分集中现象。岩体边缘暗色矿物较多。扩散作用的大小以单位时间内质点扩散范围表示(平方厘米/秒)﹐称扩散系数﹐扩散系数与岩浆的温度成正相关﹐而与岩浆的黏度成反相关。

化学:一、物质藉扩散作用经细胞膜进出细胞时,有如下两种共同的特性:

1.物质的扩散方向受物质浓度梯度影响。即细胞内外某物质的浓度若不同时,则物质会由高浓度扩散到低浓度的地方,若两边浓度相差越大,则物质的扩散速率越快。

2.不必消耗ATP,即可进行此扩散作用。

二、扩散作用的类别

有些物质扩散时是受到细胞膜中蛋白质所调控,此称为「促进的扩散作用」(facilitated diffusion)。而有些物质则不受到细胞膜中蛋白质所调控,此称为「单纯的扩散作用」 (simple diffusion)。

1.单纯的扩散作用(simple diffusion)

一般气体分子的扩散属此类,也就是生物体的气体交换(如动物细胞进行呼吸作用时,吸入氧气,放出二氧化碳,植物行光合作用时,吸收二氧化碳,放出氧气),均是此「单纯的扩散作用」。由于此类的扩散作用不受细胞膜中蛋白质或载体(carrier)所影响,所以细胞膜对这些气体分子的扩散作用没有调控能力。此类的扩散作用犹如一家烤肉万家香的香味扩散作用,均是属「自然发生」的现象。不过二氧化碳溶于水后,变成 HCO3-(即CO2+H2O -->HCO3-+H+)时,则不能再以单纯的扩散作用进出细胞。

2.促进扩散作用(facilitated diffusion)此类扩散作用需要细胞膜中蛋白质的协助才能进行,惟因细胞膜中协助物质扩散作用的蛋白质性质不同,所以此类扩散作用又可分为如下两种:

(1)藉蛋白质通道(channel protein)的扩散作用。数个蛋白质于细胞膜中形成通道(channel),物质必需经由此通道才能进出细胞。此通道管制物质进出有其专一性,即某一种通道只允许某一种物质进出细胞;目前已知的通道蛋白质均是属于离子专用的通道,如K+、Na+的专用通道等。虽然细胞膜中有此通道,且通道具专一性,可是物质并非全天候可自由经此通道进出细胞,因为通道的一端尚有门(gate)管制着,当通道开门的时候,物质才能进出,当通道关门的时候,物质则不能进出细胞。虽然此通道开门关门机制仍不很清楚,可是生物本身的某种生理需求,或是周围环境因素变化(如光照),都可影响此通道门的开关。

(2)藉载体蛋白质(carrier protein)的扩散作用。必借着细胞膜中的载体蛋白质的携带,物质才能扩散进出细胞。此载体管制物质进出有其专一性,即某一种载体只携带某一种特定物质进出细胞。

以上所述三种物质扩散作用(即单纯扩散、藉通道蛋白质扩散作用和藉载体蛋白质扩散作用),均不需要能量ATP的供给,一般称为「被动运输(或输送)」(Passive absorption或passive transport)。

 
 
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