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Die Diffusion ist eine wesentliche Funktion in lebenden Organismen. Diffusion ist die zufällige, aber gerichtete Bewegung von Molekülen von einem Ort hoher Konzentration zu einem Ort niedriger Konzentration. Dieses einfache Konzept beschreibt den Prozess, bei dem Zellen giftige Gase gegen lebenserhaltende Gase austauschen. Es beschreibt auch, wie Nervenzellen in der Lage sind, elektrische Signale an andere Zellen weiterzuleiten. Die Diffusion teilt den embryonalen Zellen mit, wo sie kriechen sollen und wann sie angekommen sind. Durch die Diffusion kann auch der Verlust von Körperwärme an die Umgebung verringert werden.
Gasaustausch
Die Lungen haben winzige, leere, traubenartige Säcke, die die Drehscheibe für den Gasaustausch bilden. Die Zellen des Körpers produzieren ständig Energiemoleküle, um ihre täglichen Aktivitäten aufrechtzuerhalten. Dieser Prozess, der als Zellatmung bezeichnet wird, erfordert nicht nur Sauerstoff, sondern erzeugt auch Kohlendioxid, das für Zellen giftig ist. Das von den Zellen im ganzen Körper produzierte Kohlendioxid wird im Blut zur Lunge transportiert. In der Lunge diffundiert das Kohlendioxid aus dem Blut in die traubenartigen Säcke. Sauerstoffgas, das in die Lunge eingeatmet wurde, geht in die entgegengesetzte Richtung. Sauerstoff gelangt ins Blut. Dieser lebenswichtige Gasaustausch erfolgt durch Diffusion über dünne Zellschichten in den Blutgefäßen, die die traubenartigen Säcke umgeben.
Nervenimpulse
Nervenzellen, die als Neuronen bezeichnet werden, kommunizieren mit anderen Zellen, indem sie elektrische Signale entlang ihrer Zellmembran senden. In Ruhe ist das Innere der Neuronenmembran negativ geladen, während das Äußere positiv geladen ist. Ein elektrisches Signal wird erzeugt, wenn die Membran Ionen von außen in die Zelle fließen lässt. Dieser Zufluss ändert die Ladung auf der Innenseite der Membran von negativ nach positiv. Dieser Ladeschalter ist ein elektrisches Signal, das sich entlang des Arms eines Neurons bewegt. Die Bewegung der Ionen, die die Elektrizität erzeugt, ist Diffusion.
Morphogen-Gradienten
Die Embryonalentwicklung ist der Prozess, in dem sich Organe, Gliedmaßen und Flügel zu entwickeln beginnen. Der Vorgang, bei dem ein Embryo seine Form ändert, um wie ein Miniatur-Erwachsener auszusehen, ist aufgrund der Diffusion möglich. Verschiedene Zellgruppen in verschiedenen Teilen des Embryos setzen Proteine frei, die als Morphogene bezeichnet werden. Morphogene sind wie Parfüm und ziehen Zellen aus der Ferne an, um näher zu rücken. Die embryonale Entwicklung ist eine wunderschöne Symphonie vieler Morphogen-Gradienten, die sich überlappen und miteinander konkurrieren. Das Ergebnis ist, dass sich die Beine nur am Körper, die Antennen nur am Kopf und die Flügel am Rücken eines Tieres entwickeln. Morphogen-Gradienten sind möglich, weil Proteine diffundieren.
Gegenstrom-Wärmeaustausch
Homöothermen sind Tiere, die ihre Körpertemperatur intern regulieren, anstatt in der Sonne baden oder vor ihr davonlaufen zu müssen. Ein Problem Homöothermie Gesicht ist der Verlust von Wärme an kalte Umgebung. Killerwale sind ein Beispiel für Tiere, die mit diesem Problem konfrontiert sind, da sie in kaltem Wasser schwimmen. Die Flossen und Flossen von Killerwalen sind dünn und verlieren viel Wärme an das umgebende Wasser. Da Flossen und Flossen Teil des Wals sind, muss Blut Sauerstoff und Wärme aus der Körpermitte zu diesen Gliedmaßen befördern. Eine Möglichkeit, wie Killerwale Hitze bewahren, besteht darin, dass sich ihre Arterien, die warmes Blut in ihre Gliedmaßen bringen, direkt neben Venen befinden, die Blut in den Körper zurückbringen. Auf diese Weise wird die Wärme, die von den Arterien verloren geht, die sich zur Spitze einer Flosse bewegen, von Blut aufgenommen, das sich in den Venen befindet und in den Körper zurückkehrt.