Thẩm thấu là một ví dụ cụ thể của sự khuếch tán.

Sự khuếch tán, thẩm thấu và vận chuyển chủ động

Tế bào là hệ thống mở thường xuyên phải thu nhận năng lượng và vật chất từ môi trường bên ngoài cho các hoạt động sống liên tục của mình. Chức năng quan trọng nhất của tế bào là điều hòa sự qua lại của các chất giữa bên trong và bên ngoài màng tế bào. Tất cả các chất di chuyển vào hoặc ra tế bào điều phải qua vật cản là màng, mà nó thực hiện chức năng chuyên biệt đó một cách có chọn lọc và định hướng. Kiểm soát việc đó được thực hiện bằng hai cách: sử dụng quá trình vận chuyển thụ động như khuếch tán, thẩm thấu và sự vận chuyển chủ động.

Hình minh họa

Thẩm thấu là một ví dụ cụ thể của sự khuếch tán.

Khả năng đi qua màng của các chất phụ thuộc vào kích thước phân tử, điện tích, độ hòa tan của các phân tử trong chất béo.

1. Khuếch tán và thẩm thấu

Khuếch tán là hiện tượng các phân tử của một chất di chuyển từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp hơn của chất đó. Quá trình này xảy ra không tiêu tốn năng lượng. 

Tốc độ khuếch tán phụ thuộc vào kích thước, hình dạng phân tử, điện tích và nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng, các phân tử chuyển động nhanh hơn và tốc độ khuếch tán tăng.

Các phân tử có thể khuếch tán trực tiếp qua lớp phốtpho lipit hoặc qua cách kênh prôtêin.

Thẩm thấu là sự di chuyển của dung môi (thường là nước) qua màng sinh chất từ nơi có nồng độ chất tan thấp (thế nước cao) đến nơi có đồng độ chất tan cao hơn (thế nước thấp). Nước đi qua màng sinh chất tại kênh prôtêin aquaporin. Như vậy, khuếch tán và thẩm thấu là hoạt động rất cơ bản cho hoạt động sống của tế bào. Nếu tế bào rơi vào môi trường có nồng độ chất tan cao hơn (áp suất thẩm thấu cao hơn) được gọi là dung dịch ưu trương, nước trong tế bào ra đi ra làm cho tế bào co lại. Nếu tế bào nằm trong dung dịch nhược trương có nồng độ chất tan thấp hơn (áp suất thẩm thấu thấp hơn) tế bào, nước sẽ vào trong tế bào làm căng ra. Dung dịch có áp suất thẩm thấu bằng với áp suất thẩm thấu của tế bào gọi là đẳng trương. Môi trường sống của nhiều tế bào nhất là môi trường đẳng trương.

2. Vận chuyển chủ động

Sự tham gia với số lượng lớn của lipit vào cấu tạo màng sinh chất giải thích vì sao các phân tử nhỏ của các chất tan trong lipit có thể khuếch ta vào và ra khỏi màng tế bào, nhưng sự thấm qua màng của các chất không tan trong lipit phụ thuộc và các prôtêin màng. Màng tế bào tương đối không thấm đối với các phân tử lớn phân cực. Điều này là một ưu thế vì đa số các chất chuyển hóa trong tế bào đều phân cực, sự không thấm của màng ngăn chúng thoát ra ngoài bằng khuếch tán. Ngoài việc khuếch tán đơn giản (vận chuyển thụ động qua lớp lipit) còn có các kiểu:

- Sự vận chuyển thụ động qua trung gian kênh prôtêin và qua trung gian prôtêin vận chuyển transporter (bơm prôtêin).

- Sự vận chuyển chủ động đòi hỏi cung cấp năng lượng.

Một ví dụ về sự khuếch tán có chọn lọc do protein tải là sự thấm của glucôzơ vào tế bào máu. Các cơ chế này giúp vận chuyển các chát dinh dưỡng phân cực như glucôzơ, các axit amin, các ion,... xuyên qua tấm lipit 2 lớp, ngược gradien nồng độ.

Hiện tượng khuếch tán là gì? Là hiện tượng các phân tử, nguyên tử tự hòa lẫn vào nhau và đây là một phần quan trọng không thể thiếu trong chương trình Vật lý 8. Để hiểu rõ hơn, quý bạn đọc hay theo dõi nội dung thông tin có trong bài viết dưới đây của ruaxetudong.org, chắc chắn sẽ giúp ích bạn rất nhiều đó.

Hiện tượng khuếch tán là gì cho ví dụ?

Hiện tượng khuếch tán là hiện tượng các chất tự hòa tan, lẫn vào nhau do sự chuyển động không ngừng của các phân tử. Hiện tượng này xảy ra khi nhiệt độ tăng cao. Vì nhiệt độ càng cao thì các phân tử chuyển động càng nhanh, quá trình khuếch tán diễn ra nhanh hơn.

Thẩm thấu là một ví dụ cụ thể của sự khuếch tán.
Hiện tượng khuếch tán là gì?

Hiện tượng khuếch tán có thể xảy ra ngay cả khi nhiệt độ thường. Chất lỏng và chất khí trải qua sự khuếch tán khi các phân tử có thể di chuyển ngẫu nhiên.

Ví dụ:

  • Đường hòa tan vào nước kể cả khi ở nhiệt độ thường vì trong nước không có phân tử đường nên đường khuếch tán từ nơi có nồng độ cao sang nước (nơi có nồng độ đường thấp)
  • Nước hoa khuếch tán vào không khí nên bạn dễ dàng ngửi thấy mùi thơm. Trong không khí cũng không có nước hoa, khi đó nước hoa bay hơi và khuếch tán vào không khí.

Năng lượng là gì – Có những loại năng lượng nào?

Các loại khuếch tán

Hiện tượng khuếch tán mang ý nghĩa quan trọng trong đời sống, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như sinh học, vật lý hay hóa học,….Hiện tượng khuếch tán được chia làm 2 loại đó là:

Khuếch tán đơn giản

Quá trình trong đó di chuyển qua các màng bán thấm hoặc trong dung dịch không có bất kỳ sự trợ giúp nào từ protein vận chuyển. Ví dụ: Vi khuẩn cung cấp các chất dinh dưỡng nhỏ, nước, oxy vào tế bào chất thông qua sự khuếch tán đơn giản.

Khuếch tán có điều kiện

Là sự di chuyển thụ động của các phân tử qua màng tế bào từ vùng có nồng độ cao tới vùng có nồng độ thấp nhờ phân tử mang chất.

  • Thẩm tách: Là sự khuếch tán của các chất tan qua một màng thấm có chọn lọc. Màng thấm có chọn lọc là màng chỉ cho phép các ion và phân tử cụ thể đi qua; cản trở sự chuyển động của các màng khác.
  • Thẩm thấu: Là sự di chuyển của các phân tử dung môi từ vùng có nồng độ thấp hơn đến vùng có nồng độ cao hơn qua màng bán thấm. Vì nước là dung môi trong mọi sinh vật, các nhà sinh học định nghĩa thẩm thấu là sự khuếch tán của nước qua màng thấm có chọn lọc.

Nguyên tử, phân tử là gì – Tổng hợp các kiến thức liên quan

Tại sao có hiện tượng khuếch tán?

Giải thích hiện tượng khuếch tán là gì? Sự khuếch tán là một quá trình tự nhiên và vật lý, tự xảy ra mà không cần tới khuấy hay lắc các dung dịch. Chất lỏng và chất khí trải qua sự khuếch tán là khi các phân tử có thể di chuyển ngẫu nhiên, các phân tử va chạm vào nhau rồi đổi hướng

Như đã thông tin ở trên, khuếch tán là quá trình quan trọng, là sự chuyển động của các hạt, ion, phân tử hay dung dịch,….Hiện tượng khuếch tán còn giữ vai trò quyết định trong chuyển động của các phân tử trong quá trình trao đổi chất trong tế bào của tất cả các loài.

  • Khuếch tán xảy ra ở trong thế bào thực phận. Tất cả các cây xanh, nước có trong đất sẽ khuếch tán vào cây, qua tế bào lông hút ở rễ.
  • Trong quá trình hô hấp, sẽ khuếch tán khí carbon dioxide ra ngoài qua màng tế bào và máu.
  • Sự chuyển động của các ion qua các nơron tạo ra điện tích là do quá trình khuếch tán.

Hiệu suất là gì? Công thức tính hiệu suất và lưu ý cần nắm

Thẩm thấu là một ví dụ cụ thể của sự khuếch tán.
Tại sao có hiện tượng khuếch tán?

Các yếu tố ảnh hưởng tới hiện tượng khuếch tán

Thẩm thấu là một ví dụ cụ thể của sự khuếch tán.
Các yếu tố ảnh hưởng tới hiện tượng khuếch tán

Các yếu tố ảnh hưởng tới hiện tượng khuếch tán đó là:

  • Nhiệt độ
  • Khu vực tương tác
  • Kích thước của hạt
  • Độ dốc của gradien nồng độ

Điện trở là gì? Bảng màu, ký hiệu, công thức tính, cách đọc

Ví dụ:

  • Túi trà khi ngâm trong cốc nước nóng sẽ khuếch tán vào nước và đổi màu
  • Khi thắp nhang, khói của nó sẽ khuếch tán vào không khí, lan tỏa khắp phòng.
  • Bằng việc thêm nước sôi vào mì khô, nước sẽ khuếch tán, gây ra sự bù nước và làm chín mì khô.
  • Xịt nước hoa hay chất làm mát phòng sẽ được khuếch tán vào không khí mà chúng ta có thể cảm nhận được mùi.
  • Đường hòa tan đều vào nước mà không cần phải khuấy.

Hy vọng rằng, các thông tin có trong bài viết này sẽ giúp bạn hiểu thêm về hiện tượng khuếch tán là gì. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào cần được giải đáp, quý bạn đọc hãy comment phía dưới hoặc liên hệ tới ruaxetudong.org để được hỗ trợ nhanh chóng, miễn phí 100%.