Para que las células lleven a cabo sus funciones, deben introducir y sacar materiales de su citoplasma a través de las membranas celulares. Estas membranas son semipermeables, lo que significa que ciertas moléculas pueden pasar, pero otras no. Este movimiento de moléculas está mediado por la bicapa de fosfolípidos y las proteínas incrustadas; algunos de ellos actúan como canales de transporte de moléculas que no pueden atravesar la membrana, como iones y carbohidratos.La importancia de la difusión para las plantas y los animales
Hay tres tipos principales de movimiento para que las sustancias entren y salgan a través de la membrana celular:
1-difusión
2- Osmosis
3-Transporte activo
En este artículo, solo se discutirá la importancia de la difusión y la ósmosis para animales y plantas.

Difusión

La difusión es de dos tipos principales, difusión simple y difusión facilitada: En la difusión simple, las moléculas que se difunden no se combinan con los componentes de la membrana. En la difusión facilitada, las moléculas se difunden a través de la membrana con la ayuda de proteínas transportadoras.
Dado que la difusión es el movimiento de partículas de una concentración más alta a una concentración más baja, se denomina gradiente de concentración. Las partículas se difunden en un gradiente de concentración desde un área de alta concentración a un área de baja concentración. Así circula, por ejemplo, el olor a comida de la cocina o el olor del perfume que sale del frasco abierto. La difusión puede ocurrir dentro de una célula o entre células. Las sustancias disueltas o gaseosas tienen que atravesar la membrana celular para entrar o salir de una célula. La difusión es uno de los procesos que permite que esto suceda. La difusión solo ocurre en líquidos y gases porque sus partículas o moléculas se mueven constantemente al azar de un lugar a otro. Las partículas chocan entre sí o con sus contenedores. Esto les permite cambiar de dirección. Debido a este movimiento, las partículas se esparcen uniformemente en un líquido o gas. La difusión se produce de forma natural por sí sola, sin agitación, agitación o agitación, por lo que no requiere energía.
Esta falta de gradiente de concentración donde no hay movimiento neto de una sustancia se conoce como equilibrio dinámico. Aunque la difusión tendrá lugar en presencia de un gradiente de concentración de una sustancia, hay varios factores que afectan la velocidad de difusión: La velocidad de difusión se ve afectada por varios factores como la temperatura y la presión, el gradiente de concentración, la permeabilidad de la membrana de separación, tipo y densidad de la sustancia. Cuanto más caliente es el gas o el líquido, más rápida es la difusión, por lo que la velocidad de difusión es directamente proporcional al aumento de temperatura. La diferencia en la presión de difusión determina la velocidad de difusión. La velocidad de difusión es directamente proporcional a la diferencia en la concentración de moléculas en las dos regiones. Un área de superficie aumentada (membrana plasmática) aumenta la tasa de difusión, mientras que una membrana más gruesa la disminuye. Los gases se disipan más rápido que los líquidos. Esto se debe a que las partículas en un gas se difunden más y se mueven más rápido que las partículas en un líquido.
La difusión es muy importante tanto para las plantas como para los animales.

Importancia de la difusión en animalesLa importancia de la difusión para las plantas y los animales

En los animales, la difusión juega un papel en la transferencia de materiales dentro de las células, como la transferencia de nutrientes. Cuando los animales respiran, el oxígeno se envía desde los pulmones a todas las células del cuerpo por difusión. De manera similar, cuando la célula expulsa dióxido de carbono, se difunde desde las células hacia los pulmones, nuevamente por difusión. La difusión también es importante en el sistema excretor de animales y humanos. Por ejemplo, la difusión ocurre cuando la orina ingresa al riñón, y si el cuerpo consume menos agua, el agua vuelve al cuerpo y viceversa. También hay una serie de otros ejemplos que pueden explicar la importancia de la difusión en el cuerpo humano y los animales.

Difusión de oxígeno en el cuerpo

El aire inhalado contiene aproximadamente un 21 % de oxígeno, mientras que el oxígeno del aire exhalado es solo un 16 %. Esto significa que parte del oxígeno del aire se absorbe en el cuerpo cuando se inhala y entra en los pulmones. El oxígeno se transporta a todas las células del cuerpo mediante el siguiente proceso:
– El oxígeno se mueve por difusión desde una zona de mayor concentración dentro de los pulmones a una zona de menor concentración en la sangre, es decir, se mueve a favor de un gradiente de concentración. Luego es transportado por los glóbulos rojos.
-La sangre que sale de los pulmones ahora tiene una alta concentración de oxígeno.
Llega a las células de los tejidos y órganos a través del sistema circulatorio.
– Aquí, el oxígeno se mueve desde un área de mayor concentración en la sangre a un área de menor concentración en las células por difusión.
– La concentración de oxígeno de las células es siempre inferior a la sangre entrante, porque las células utilizan oxígeno en la respiración.
-La sangre ahora tiene una menor concentración de oxígeno a medida que se distribuye a otras células. Regresa a los pulmones para absorber más oxígeno por difusión y el ciclo se repite.
El dióxido de carbono es un producto de desecho de la respiración y se mueve en la otra dirección (hacia abajo un gradiente de concentración de la sangre al aire) por difusión. Antes de respirar pasa de las células a la sangre y luego de la sangre a los pulmones. A diferencia del oxígeno, el dióxido de carbono no es transportado por los glóbulos rojos, sino que se disuelve en el plasma sanguíneo.

Difusión de glucosa en el cuerpo

Además del oxígeno, las células necesitan glucosa para la respiración. La glucosa se toma con alimentos. Los productos digestivos hidrosolubles pueden atravesar la pared del intestino delgado por difusión. La glucosa se transporta a todas las células del cuerpo mediante el siguiente proceso:
A medida que se digieren los alimentos, la concentración de glucosa en el intestino delgado se vuelve mayor que su concentración en la sangre, por lo que existe un gradiente de concentración desde el intestino hacia la sangre. La glucosa se mueve por difusión desde una zona de mayor concentración en el intestino delgado a una zona de menor concentración en la sangre.
La sangre que sale del intestino delgado ahora tiene una alta concentración de glucosa.La importancia de la difusión para las plantas y los animales
La glucosa circula por el sistema circulatorio y llega a las células de los tejidos y órganos.
Aquí, la glucosa se mueve desde un área de mayor concentración en la sangre a un área de menor concentración en las células por difusión.
– La concentración de glucosa de las células siempre es más baja que la sangre entrante porque las células la usan para respirar.
-La sangre ahora tiene una concentración de glucosa más baja a medida que se dispersa en las células. La sangre regresa al intestino delgado para absorber más glucosa por difusión y el ciclo se repite.
Las sustancias disueltas solo continuarán difundiéndose mientras exista un gradiente de concentración.

La importancia de la difusión en las plantas

Las plantas necesitan agua, minerales y nutrientes para crecer y sobrevivir. La difusión es un proceso muy importante cuando se trata de plantas. El transporte en las plantas es un fenómeno importante y natural que ocurre en todas las plantas superiores. La principal vía de transporte en las plantas es la difusión. Las raíces absorben agua y sales minerales del suelo por el simple proceso de difusión, que serán transferidas a las hojas. El xilema (tubo de madera) transfiere moléculas de agua a las hojas. Las hojas preparan alimento orgánico (glucosa) a través de la fotosíntesis. Estos luego son transportados a otras partes de las plantas a través del floema. El intercambio de gases a través de los estomas también ocurre por el proceso de difusión. El dióxido de carbono se absorbe por difusión hacia adentro desde los poros (estomas) en las hojas y se difunde hacia las células. El gas oxígeno formado como resultado de la fotosíntesis se libera de los poros por difusión. La transpiración, que es la evacuación del agua de las hojas en forma de vapor, también se produce con el principio de difusión. El aroma de las flores se debe a la difusión de compuestos aromáticos para atraer insectos.

Difusión de Agua: Ósmosis

La ósmosis es la difusión de moléculas de agua a través de una membrana parcialmente permeable desde una región de mayor concentración a una región de menor concentración. Una solución diluida contiene una alta concentración de moléculas de agua, mientras que una solución concentrada contiene una baja concentración de moléculas de agua. Las membranas parcialmente permeables también se denominan membranas selectivamente permeables o membranas semipermeables. Permiten el paso de algunas sustancias, pero no de otras. Cuando la concentración es la misma en ambos lados de la membrana, el movimiento de las moléculas de agua será el mismo en ambas direcciones. En este punto, el intercambio neto de agua es cero y no hay más cambios en los niveles de líquido.
Los resultados de la ósmosis en células vegetales y animales son diferentes.

Ósmosis en células animales

Las células animales no tienen pared celular. Cambian de tamaño y forma cuando se colocan en soluciones con una concentración diferente del contenido celular. Por ejemplo, los glóbulos rojos absorben agua en una solución más diluida, se hinchan y revientan, esto se denomina hemólisis. En una solución más concentrada, pierde agua y se contrae. No ocurren dentro del cuerpo. La osmorregulación que involucra a los riñones asegura que la concentración en la sangre permanezca aproximadamente igual a la concentración del contenido celular.

Ósmosis en células vegetales

La importancia de la difusión para las plantas y los animalesLas plantas transportan azúcares y otros solutos a sus raíces para crear un gradiente entre el interior y el exterior de la raíz; El agua del suelo luego se mueve hacia la raíz por ósmosis. Después de ese punto, un proceso llamado transpiración hace que el agua suba unos tubos dentro de la planta llamados xilema (tubo de madera) y se evapore de las hojas. Idealmente, esta columna de agua una vez establecida permanece intacta durante la vida de la planta.
El agua también ingresa a una célula vegetal en una solución diluida (hipotónica, con un potencial hídrico más alto que el contenido celular) por ósmosis. El citoplasma, y ​​por tanto la membrana celular, es empujado contra la pared celular, creando una presión hidrostática o de turgencia, y la célula se hincha. Esta presión limita la velocidad y la cantidad de agua que puede entrar en la celda. Las células vegetales hinchadas o turgentes juegan un papel importante en el soporte de las plantas. Las células vegetales tienen una fuerte pared celular de celulosa en el exterior de la membrana celular. La pared celular sostiene a la célula y evita que estalle cuando recibe agua por ósmosis. El proceso de ósmosis es esencial para el mecanismo de llevar el agua desde las raíces de las plantas hasta sus hojas, incluso a decenas de metros sobre el nivel del suelo.
El agua sale de una célula vegetal por ósmosis en una solución concentrada (hipertónica, potencial hídrico inferior al contenido celular). El citoplasma se aleja de la pared celular (plasmólisis) y la célula se encoge, por lo que la planta se marchita.

Referencias:

https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zyjbqhv/revision/1
https://www.bbc.co.uk/bitesize/topics/znyycdm/articles/z8cqqfr?topicJourney=true
https://www.biologlar.com/difusion

Escritor: Musharref Ozdas

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