Obsah
Difúzia je nevyhnutnou funkciou v živých organizmoch. Difúzia je náhodný, ale smerový pohyb molekúl z miesta s vysokou koncentráciou do miesta s nízkou koncentráciou. Tento jednoduchý koncept opisuje proces, pri ktorom bunky vymieňajú toxické plyny za život udržujúce plyny. Opisuje tiež, ako sú nervové bunky schopné navzájom elektricky prenášať signály. Difúzia hovorí embryonálnym bunkám, kde sa majú plaziť a kedy dorazili. Difúzia tiež umožňuje znížiť straty telesného tepla do okolitého prostredia.
Výmena plynu
Pľúca majú malé prázdne hroznovité vaky, ktoré sú centrom výmeny plynu. Bunky tela neustále vytvárajú energetické molekuly, aby udržali svoje každodenné činnosti. Tento proces, ktorý sa nazýva bunkové dýchanie, si vyžaduje nielen plynný kyslík, ale tiež produkuje plynný oxid uhličitý, ktorý je pre bunky toxický. Oxid uhličitý produkovaný bunkami v tele sa prenáša do krvi do pľúc. V pľúcach oxid uhličitý difunduje z krvi do hroznových vakov. Kyslíkový plyn, ktorý bol vdýchnutý do pľúc, ide opačným smerom. Kyslík vstupuje do krvi. K tejto životne dôležitej výmene plynov dochádza difúziou cez tenké vrstvy buniek v krvných cievach, ktoré obklopujú hroznovité vaky.
Nervové impulzy
Nervové bunky nazývané neuróny komunikujú s ostatnými bunkami pomocou elektrických signálov pozdĺž svojej bunkovej membrány. V pokoji je vnútro neurónovej membrány nabité negatívne, zatiaľ čo vonkajšia strana je nabitá pozitívne. Elektrický signál sa generuje, keď membrána umožňuje iónom zvonku prúdiť do bunky. Tento prítok mení náboj vo vnútri membrány zo záporného na kladný. Tento prepínač je elektrický signál, ktorý sa pohybuje po dĺžke ramena neurónu. Pohyb iónov, ktoré generujú elektrinu, je difúzny.
Morfogénne gradienty
Embryonálny vývoj je proces, v ktorom sa začínajú vyvíjať orgány, končatiny a krídla. Proces, v ktorom embryo mení tvar tak, aby začal vyzerať ako miniatúrny dospelý, je možný kvôli difúzii. Rôzne skupiny buniek v rôznych častiach proteínov uvoľňujúcich embryo nazývané morfogény. Morfogény sú ako parfum, priťahujú bunky z ďalekej vzdialenosti, aby sa priblížili. Embryonálny vývoj je krásna symfónia mnohých morfogénnych gradientov, ktoré sa prekrývajú a navzájom si konkurujú. Výsledkom je, že nohy sa vyvíjajú iba na tele, antény sa vyvíjajú iba v hlave a krídla sa vyvíjajú na chrbte zvieraťa. Morfogénne gradienty sú možné, pretože proteíny difundujú.
Protiprúdová výmena tepla
Homeotermy sú zvieratá, ktoré vnútorne regulujú telesnú teplotu, na rozdiel od kúpania alebo slnka. Jedným z problémov, ktorým čelia homeotermy, je strata tepla v chladnom prostredí. Kosatky sú príkladom zvierat, ktoré čelia tomuto problému, pretože plávajú v studenej vode. Plutvy a plutvy vražedných veľrýb sú tenké a strácajú veľa tepla do okolitej vody. Pretože plutvy a plutvy sú súčasťou veľryby, krv musí prenášať kyslík a teplo zo stredu tela do týchto doplnkov. Jedným zo spôsobov, ako si veľryby zachovávajú teplo, je to, že ich tepny, ktoré privádzajú teplú krv do ich príloh, sú hneď vedľa žíl, ktoré vracajú krv späť do tela. Teplo, ktoré sa stráca z tepien pohybujúcich sa smerom k špičke plutvy, sa teda zachytáva krvou v žilách a vracia sa späť do tela.