انتشار در تعریف زیست شناسی چیست؟ چکیده: موضوع: انتشار در طبیعت زنده و بی جان

انتشار

نمونه ای از انتشار، مخلوط کردن گازها (مثلاً پخش بو) یا مایعات است (اگر جوهر در آب ریخته شود، مایع پس از مدتی یکنواخت رنگ می شود). مثال دیگر با یک جامد مرتبط است: اتم های فلزات در تماس در مرز تماس با هم مخلوط می شوند. انتشار ذرات نقش مهمی در فیزیک پلاسما دارد.

معمولاً انتشار به عنوان فرآیندهای همراه با انتقال ماده درک می شود، اما گاهی اوقات سایر فرآیندهای انتقال نیز انتشار نامیده می شوند: هدایت حرارتی، اصطکاک ویسکوز و غیره.

سرعت انتشار به عوامل زیادی بستگی دارد. بنابراین، در مورد یک میله فلزی، انتشار حرارتی بسیار سریع اتفاق می افتد. اگر میله از یک ماده مصنوعی ساخته شده باشد، انتشار حرارتی به آرامی رخ می دهد. انتشار مولکول ها در حالت کلی حتی کندتر پیش می رود. به عنوان مثال، اگر یک تکه شکر در ته یک لیوان آب قرار داده شود و آب هم زده نشود، چندین هفته طول می کشد تا محلول یکدست شود. انتشار یک ماده جامد به ماده دیگر حتی کندتر اتفاق می افتد. به عنوان مثال، اگر مس با طلا پوشانده شود، انتشار طلا به مس رخ می دهد، اما در شرایط عادی (دمای اتاق و فشار اتمسفر) لایه حاوی طلا تنها پس از چندین هزار سال به ضخامت چندین میکرون می رسد.

توصیف کمی از فرآیندهای انتشار توسط فیزیولوژیست آلمانی A. Fick ( انگلیسی) در سال 1855

توضیحات کلی

همه انواع انتشار از قوانین یکسانی پیروی می کنند. سرعت انتشار متناسب با سطح مقطع نمونه و همچنین تفاوت در غلظت ها، دماها یا بارها (در مورد مقادیر نسبتاً کوچک این پارامترها) است. بنابراین، گرما از طریق میله ای به قطر دو سانتی متر، چهار برابر سریعتر از میله ای با قطر یک سانتی متر پخش می شود. اگر اختلاف دمای یک سانتی‌متر به جای ۵ درجه سانتی‌گراد ۱۰ درجه سانتی‌گراد باشد، این گرما سریع‌تر پخش می‌شود. سرعت انتشار نیز متناسب با پارامتر مشخص کننده یک ماده خاص است. در مورد انتشار حرارتی، این پارامتر هدایت حرارتی نامیده می شود، در مورد جریان بارهای الکتریکی - هدایت الکتریکی. مقدار ماده ای که در یک زمان معین منتشر می شود و مسافت طی شده توسط ماده منتشر کننده با جذر زمان انتشار متناسب است.

انتشار فرآیندی در سطح مولکولی است و با ماهیت تصادفی حرکت تک تک مولکول ها تعیین می شود. بنابراین سرعت انتشار متناسب با سرعت متوسط ​​مولکول ها است. در مورد گازها، سرعت متوسط ​​مولکول های کوچک بیشتر است، یعنی با جذر جرم مولکول نسبت معکوس دارد و با افزایش دما افزایش می یابد. فرآیندهای انتشار در جامدات در دماهای بالا اغلب کاربرد عملی پیدا می کنند. به عنوان مثال، انواع خاصی از لوله های پرتو کاتدی (CRTs) از فلز توریم استفاده می کنند که از طریق فلز تنگستن در دمای 2000 درجه سانتیگراد پخش شده است.

اگر در مخلوطی از گازها جرم یک مولکول چهار برابر بیشتر از مولکول دیگر باشد، چنین مولکولی دو برابر کندتر از حرکتش در یک گاز خالص حرکت می کند. بر این اساس، سرعت انتشار آن نیز کمتر است. این تفاوت در سرعت انتشار مولکول های سبک و سنگین برای جداسازی مواد با وزن های مولکولی متفاوت استفاده می شود. یک مثال جداسازی ایزوتوپی است. اگر گازی حاوی دو ایزوتوپ از یک غشای متخلخل عبور داده شود، ایزوتوپ‌های سبک‌تر سریع‌تر از ایزوتوپ‌های سنگین‌تر از غشا عبور می‌کنند. برای جداسازی بهتر، فرآیند در چند مرحله انجام می شود. این فرآیند به طور گسترده ای برای جداسازی ایزوتوپ های اورانیوم (جداسازی 235 U از توده 238 U) استفاده شد. از آنجایی که این روش جداسازی به انرژی زیادی نیاز دارد، روش‌های جداسازی اقتصادی‌تر دیگری توسعه یافته‌اند. به عنوان مثال، استفاده از انتشار حرارتی در یک محیط گاز به طور گسترده توسعه یافته است. گازی حاوی مخلوطی از ایزوتوپ ها در محفظه ای قرار می گیرد که در آن اختلاف دمای فضایی ( گرادیان ) حفظ می شود. در این حالت، ایزوتوپ های سنگین در طول زمان در منطقه سرد متمرکز می شوند.

معادلات فیک

از نقطه نظر ترمودینامیک، پتانسیل محرک هر فرآیند تسطیح، افزایش آنتروپی است. در فشار و دمای ثابت، نقش چنین پتانسیل پتانسیل شیمیایی است µ ، که حفظ جریان های ماده را تعیین می کند. جریان ذرات ماده با گرادیان پتانسیل متناسب است

~

در بیشتر موارد عملی به جای پتانسیل شیمیایی از غلظت استفاده می شود سی. تعویض مستقیم µ بر سیدر مورد غلظت های بالا نادرست می شود، زیرا پتانسیل شیمیایی دیگر با غلظت مطابق قانون لگاریتمی مرتبط نیست. اگر چنین مواردی را در نظر نگیریم، فرمول فوق را می توان با موارد زیر جایگزین کرد:

که نشان می دهد که چگالی شار ماده جیمتناسب با ضریب انتشار D[()] و گرادیان غلظت. این معادله قانون اول فیک را بیان می کند. قانون دوم فیک تغییرات مکانی و زمانی در غلظت را مرتبط می کند (معادله انتشار):

ضریب انتشار Dبستگی به دما دارد در تعدادی از موارد، در یک محدوده دمایی وسیع، این وابستگی معادله آرنیوس است.

یک میدان اضافی که به موازات شیب پتانسیل شیمیایی اعمال می شود، حالت پایدار را مختل می کند. در این مورد، فرآیندهای انتشار با معادله غیرخطی فوکر-پلانک توصیف می شوند. فرآیندهای انتشار در طبیعت از اهمیت بالایی برخوردار هستند:

• تغذیه، تنفس حیوانات و گیاهان؛
• نفوذ اکسیژن از خون به بافت های انسان.

توصیف هندسی معادله فیک

در معادله فیک دوم، در سمت چپ میزان تغییر غلظت در طول زمان، و در سمت راست معادله دومین مشتق جزئی است که توزیع فضایی غلظت، به ویژه، تحدب دما را بیان می کند. تابع توزیع بر روی محور x پیش بینی شده است.

همچنین ببینید

• انتشار سطحی فرآیندی است مرتبط با حرکت ذرات که بر روی سطح جسم متراکم در اولین لایه سطحی اتم ها (مولکول ها) یا بالای این لایه رخ می دهد.

یادداشت

ادبیات

• بوکشتاین بی.اس.اتم ها در اطراف کریستال پرسه می زنند. - M.: Nauka، 1984. - 208 ص. - (کتابخانه «کوانتوم». شماره 28). - 150000 نسخه.

پیوندها

• انتشار (درس تصویری، برنامه کلاس هفتم)
• انتشار اتم های ناخالصی روی سطح یک بلور

بنیاد ویکی مدیا 2010.

مترادف ها:

ببینید که "Diffusion" در سایر لغت نامه ها چیست:

- [لات. diffusio گسترش، گسترش] فیزیکی، شیمیایی. نفوذ مولکول های یک ماده (گاز، مایع، جامد) به ماده دیگر از طریق تماس مستقیم یا از طریق یک پارتیشن متخلخل. فرهنگ لغات بیگانه. Komlev N.G.،... ... فرهنگ لغت کلمات خارجی زبان روسی

انتشار- نفوذ ذرات یک ماده به محیط زیست توسط ذرات ماده دیگر که در نتیجه حرکت حرارتی در جهت کاهش غلظت ماده دیگر رخ می دهد. [Blum E.E. فرهنگ لغت اصطلاحات متالورژی پایه. اکاترینبورگ… دایره المعارف اصطلاحات، تعاریف و توضیحات مصالح ساختمانی

دایره المعارف مدرن

- (از لاتین diffusio، پخش، پراکندگی)، حرکت ذرات یک محیط، که منجر به انتقال یک ماده و یکسان شدن غلظت ها یا ایجاد توزیع تعادلی غلظت ذرات از یک نوع معین در محیط می شود. در غیاب… … فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ

DIFFUSION، حرکت یک ماده در یک مخلوط از ناحیه ای با غلظت بالا به ناحیه ای با غلظت کم که در اثر حرکت تصادفی اتم ها یا مولکول های منفرد ایجاد می شود. انتشار با ناپدید شدن گرادیان غلظت متوقف می شود. سرعت… … فرهنگ دانشنامه علمی و فنی

انتشار- و، f. diffusion f.، آلمانی دیفیوژن lat. diffusio پخش شدن، پخش شدن. نفوذ متقابل مواد در تماس به یکدیگر به دلیل حرکت حرارتی مولکول ها و اتم ها. انتشار گازها و مایعات. BAS 2. || ترانس. آنها… … فرهنگ لغت تاریخی گالیسم های زبان روسی

انتشار- (از لاتین diffusio توزیع، پخش، پراکندگی)، حرکت ذرات محیط، منجر به انتقال ماده و یکسان شدن غلظت ها یا برقراری توزیع تعادل آنها می شود. به طور معمول، انتشار با حرکت حرارتی تعیین می شود. فرهنگ لغت دایره المعارف مصور

حرکت ذرات در جهت کاهش غلظت آنها، ناشی از حرکت حرارتی است. د. منجر به یکسان شدن غلظت ماده منتشر کننده و پر شدن یکنواخت حجم با ذرات می شود. ... دایره المعارف زمین شناسی

در درس فیزیک مدرسه (تقریباً در کلاس هفتم)، دانش‌آموزان می‌آموزند که انتشار فرآیندی است که نشان‌دهنده نفوذ متقابل ذرات یک ماده بین ذرات ماده دیگر است که منجر به یکسان شدن غلظت‌ها در سراسر حجم اشغال شده می‌شود. درک این تعریف نسبتاً دشوار است. برای درک اینکه انتشار ساده چیست، قانون انتشار، معادله آن، لازم است که مواد مربوط به این موضوعات را به تفصیل مطالعه کنیم. با این حال، اگر یک ایده کلی برای یک فرد کافی باشد، داده های زیر به کسب دانش اولیه کمک می کند.

پدیده فیزیکی - چیست؟

با توجه به اینکه بسیاری از مردم سردرگم هستند یا اصلا نمی دانند یک پدیده فیزیکی چیست و چه تفاوتی با پدیده شیمیایی دارد و همچنین به چه نوع پدیده ای اشاره دارد، لازم است بدانیم که پدیده فیزیکی چیست. . بنابراین، همانطور که همه می دانند، فیزیک یک علم مستقل متعلق به رشته علوم طبیعی است که به مطالعه قوانین کلی طبیعی در مورد ساختار و حرکت ماده و همچنین مطالعه خود ماده می پردازد. بر این اساس، یک پدیده فیزیکی پدیده ای است که در نتیجه آن مواد جدیدی تشکیل نمی شود، بلکه تنها تغییر در ساختار ماده رخ می دهد. تفاوت بین یک پدیده فیزیکی و یک پدیده شیمیایی دقیقاً در این است که در نتیجه مواد جدیدی تولید نمی شود. بنابراین، انتشار یک پدیده فیزیکی است.

تعریف اصطلاح انتشار

همانطور که می دانید، ممکن است فرمول بندی های زیادی از یک مفهوم خاص وجود داشته باشد، اما معنای کلی نباید تغییر کند. و پدیده انتشار نیز از این قاعده مستثنی نیست. تعریف تعمیم یافته به شرح زیر است: انتشار یک پدیده فیزیکی است که نشان دهنده نفوذ متقابل ذرات (مولکول ها، اتم ها) دو یا چند ماده تا توزیع یکنواخت در کل حجم اشغال شده توسط این مواد است. در نتیجه انتشار، هیچ ماده جدیدی تشکیل نمی شود، به همین دلیل است که دقیقا یک پدیده فیزیکی است. انتشار ساده انتشار نامیده می شود که در نتیجه ذرات از ناحیه ای با بیشترین غلظت به ناحیه ای با غلظت کمتر حرکت می کنند که ناشی از حرکت حرارتی (آشوب، براونی) ذرات است. به عبارت دیگر، انتشار فرآیند اختلاط ذرات مواد مختلف است و ذرات به طور مساوی در کل حجم پخش می شوند. این یک تعریف بسیار ساده است، اما قابل درک ترین است.

انواع انتشار

انتشار را می توان هم هنگام مشاهده مواد گازی و مایع و هم مواد جامد ثبت کرد. بنابراین، شامل چندین نوع است:

• انتشار کوانتومی فرآیند انتشار ذرات یا عیوب نقطه ای (اختلالات موضعی در شبکه کریستالی یک ماده) است که در جامدات رخ می دهد. اغتشاشات موضعی اختلالات در یک نقطه خاص در شبکه کریستالی هستند.

• کلوئیدی - انتشار در کل حجم سیستم کلوئیدی رخ می دهد. یک سیستم کلوئیدی محیطی است که در آن ذرات، حباب ها، قطرات یک محیط دیگر که از نظر حالت تجمع و ترکیب با حالت اول متفاوت است، در آن توزیع می شود. چنین سیستم هایی و همچنین فرآیندهای رخ داده در آنها، در دوره شیمی کلوئیدی به طور مفصل مورد مطالعه قرار می گیرند.
• همرفتی - انتقال ریز ذرات یک ماده توسط ذرات درشت محیط. شاخه خاصی از فیزیک به نام هیدرودینامیک به مطالعه حرکت رسانه های پیوسته می پردازد. از آنجا می توانید در مورد وضعیت های جریان اطلاعات کسب کنید.
• انتشار آشفته فرآیند انتقال یک ماده به ماده دیگر است که در اثر حرکت آشفته ماده دوم (معمولاً گازها و مایعات) ایجاد می شود.

این بیانیه تایید شده است که انتشار می تواند هم در گازها و مایعات و هم در جامدات رخ دهد.

قانون فیک چیست؟

دانشمند آلمانی، فیزیکدان فیک، قانونی را استخراج کرد که وابستگی چگالی شار ذرات را در واحد سطح به تغییر غلظت یک ماده در واحد طول نشان می دهد. این قانون قانون انتشار است. قانون را می توان به صورت زیر فرموله کرد: جریان ذره که در امتداد محور هدایت می شود، متناسب با مشتق تعداد ذرات با توجه به متغیر ترسیم شده در امتداد محوری است که جهت جریان ذره به آن تعیین می شود. به عبارت دیگر، جریان ذراتی که در جهت محور حرکت می کنند، متناسب با مشتق تعداد ذرات نسبت به متغیر است که در امتداد همان محور جریان رسم می شود. قانون فیک به ما اجازه می دهد تا فرآیند انتقال ماده در زمان و مکان را توصیف کنیم.

معادله انتشار

هنگامی که در یک ماده جریان وجود دارد، توزیع مجدد خود ماده در فضا رخ می دهد. در این راستا، چندین معادله وجود دارد که این فرآیند توزیع مجدد را از دیدگاه ماکروسکوپی توصیف می کند. معادله انتشار دیفرانسیل است. از معادله کلی انتقال ماده که معادله پیوستگی نیز نامیده می شود، نتیجه می گیرد. در صورت وجود انتشار، از قانون فیک استفاده می شود که در بالا توضیح داده شد. معادله به شکل زیر است:

dn/dt=(d/dx)*(D*(dn/dx)+q.

روش های انتشار

روش انتشار یا به طور دقیق تر روش اجرای آن در مواد جامد اخیراً به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. این به دلیل مزایای روش است که یکی از آنها سادگی تجهیزات مورد استفاده و خود فرآیند است. ماهیت روش انتشار از منابع جامد، رسوب فیلم های دوپ شده با یک یا چند عنصر بر روی نیمه هادی ها است. علاوه بر روش منبع جامد، چندین روش دیگر برای انجام انتشار وجود دارد:

• در حجم بسته (روش آمپول). سمیت حداقل مزیت روش است، اما هزینه بالای آن، به دلیل یکبار مصرف بودن آمپول، یک اشکال قابل توجه است.
• در حجم باز (انتشار حرارتی). امکان استفاده از بسیاری از عناصر به دلیل دماهای بالا منتفی است و همچنین انتشار جانبی از معایب بزرگ این روش است.
• در حجم نیمه بسته (روش جعبه). این یک روش میانی بین دو روشی است که در بالا توضیح داده شد.

به منظور کسب اطلاعات بیشتر در مورد روش ها و ویژگی های انتشار، لازم است ادبیات بیشتری را که به طور خاص به این موضوعات اختصاص داده شده است، مطالعه کنید.

این مقاله نقش فرآیندهای منتشر در زخم های بخیه شده به روش سنتی و روش پیشنهادی نویسندگان را نشان می دهد. بهبود فرآیندهای منتشر در زخم ها در طول درمان با روش سخت افزاری از نظر تئوری توجیه می شود.

مشکل ترمیم زخم های علل مختلف یکی از حوزه های اصلی پزشکی است که تا به امروز اهمیت خود را از دست نداده است. درمان این آسیب شناسی در کوتاه ترین زمان ممکن بدون عوارض چرکی تنها در صورتی امکان پذیر است که موسسات پزشکی به اندازه کافی با داروهای مدرن موثر برای بهبود زخم عرضه شوند.

در طی فرآیند زخم، واکنش موضعی و عمومی بدن به شدت و ویژگی های آسیب به بافت ها و اندام ها بستگی مستقیم دارد. فرآیندهای واکنشی محلی و عمومی در طول فرآیندهای بازسازی در یک رابطه مستقیم و معکوس هستند و به یکدیگر وابسته و متقابلا تأثیرگذار هستند. اساس درمان زخم، توانایی کنترل روند روند زخم است. این مشکل همواره در میدان دید دانشمندان و جراحان شاغل است.

تعداد زیادی از روش های درمان زخم مورد استفاده متعلق به گروه دارویی هستند. در همان زمان تعداد زیادی دستگاه فنی برای درمان زخم ها پیشنهاد شد. با این حال، رایج ترین روش بخیه زدن زخم ها، بخیه عمودی دایره ای است.

پوست انسان، متشکل از پروتئین های کلاژن، یک غشای طبیعی ایده آل است که عملکردهای متابولیکی و محافظتی متعددی را انجام می دهد. این فرآیندها عمدتاً به دلیل انتشار است. انتشار (از لاتین diffusio - پخش، پخش)، نفوذ متقابل مواد در تماس به یکدیگر به دلیل حرکت ذرات ماده.

انتشار فرآیندی در سطح مولکولی است و با ماهیت تصادفی حرکت تک تک مولکول ها تعیین می شود. بنابراین سرعت انتشار متناسب با سرعت متوسط ​​مولکول ها است. انتشار در جهت کاهش غلظت یک ماده اتفاق می افتد و منجر به توزیع یکنواخت ماده در کل حجمی که اشغال می کند (برای یکسان سازی پتانسیل شیمیایی ماده) می شود.

نقش فرآیندهای منتشر در پاتوژنز و درمان زخم بسیار زیاد است. به عنوان مثال، در پیوند پوست، ضخامت فلپ‌ها نقش زیادی در بهبود زخم‌های سوختگی دارد، زیرا تأثیر مثبتی بر فرآیندهای انتشار بین پیوند و سطح زخم دارد.

با این حال، اهمیت فرآیندهای منتشر در زخم عملا مورد مطالعه قرار نگرفته است. لبه های زخم سیستم های رسانایی هستند که در آن فرآیندهای انتشاری باید در شرایط عادی انجام شوند. این فرآیند به صورت شماتیک در شکل 1 نشان داده شده است.

نمودار شماتیک نشان می دهد که زخم جراحی (1) که با بخیه های عمودی دایره ای سنتی بخیه شده است طبق طبقه بندی A.N. Golikov دارای معایب خاصی است. بخیه جراحی (2) که وسیله ای برای نزدیکتر کردن لبه های زخم است، ایسکمی کامل (5) بافت را انجام می دهد که منجر به تشکیل "مناطق ساکت" برای عبور فرآیندهای انتشار می شود. منجر به تغییر شکل (4) بردار انتشار (3) می شود. در نتیجه، بخیه جراحی که به طور سنتی مورد استفاده قرار می گیرد منجر به تشکیل مصنوعی نواحی بافتی می شود که در فرآیندهای بازسازی نقش ندارند. علاوه بر این، در موارد نامطلوب، این "نقایص بافتی" منابع تشکیل کانون های فرآیند عفونی هستند. زیرا در نتیجه بافتی که از دسترسی به مواد مغذی، اکسیژن و غیره محروم می شود، نکروزه می شود که به تشکیل اسکار ختم می شود. در غیر این صورت، توده های نکروزه بافت، بستر مناسبی برای رشد پاتوژن ها هستند.

روش سخت افزاری یک سند امنیتی از موسسه ملی مالکیت معنوی جمهوری قزاقستان به شماره 13864 مورخ 15 اوت 2007 دریافت کرد. اصل اصلی روش پیشنهادی بسته شدن محکم لبه های زخم ها به یکدیگر با استفاده از تکنیک های فیزیکی و مکانیکی است. یک خط نایلونی با طول کافی در امتداد لبه زخم اعمال می شود و یک "قوس لیگاتور" ایجاد می کند که در انتهای دستگاه طراحی نویسنده ثابت می شود.

دستگاه نویسنده هنگام مونتاژ به شکل یک قاب به شکل متوازی الاضلاع چهار ضلعی است که اضلاع آن از میله تشکیل شده است و انتهای آن میله های متحرکی است که با دو مهره در دو انتها روی میله ها قرار گرفته و ثابت می شود. از پین ها، سوراخ هایی با همان قطر بر روی میله های متحرک برای میله ها و تثبیت رباط های نخ ایجاد می شود (شکل 2).

فرآیندهای بازسازی اثربخشی روش سخت افزاری به صورت تجربی و بالینی ثابت شده است.

بنابراین، یک توجیه نظری برای اثربخشی روش سخت افزاری پیشنهادی در مقایسه با روش های سنتی بخیه زدن زخم ارائه شده است. این به دلیل افزایش فشار در ناحیه زخم است (به دلیل ویژگی های طراحی دستگاه) که منجر به افزایش موضعی در سرعت انتشار می شود.

ادبیات

1. گولیکوف A.N. بهبود زخم گرانوله بسته شده با بخیه. - مسکو: 1951. - 160 ص.
2. والدورف اچ.، فیورس جی. التیام زخم // Adv. درم. – 1995. شماره 10. – ص 77–96.
3. Abaturova E.K.، Baimatov V.N.، Batyrshina G.I. تأثیر محرک های زیستی بر روند زخم // مورفولوژی. – 2002. – T. 121, No. 2–3. - P.6.
4. Kochnev O.S.، Izmailov G.S. روش های بخیه زدن زخم ها. – کازان: 1992. – 160 ص.
5. Kiselev S.I. اهمیت منابع پوست اهداکننده در انتخاب تاکتیک های جراحی منطقی در بیماران مبتلا به سوختگی عمیق: چکیده پایان نامه. ... کاندیدای علوم پزشکی. ریازان، 1971. 17 ص.

Zharalardy emdeu زیست شناسی syndagy diffusion

تویینماکالادا آدتگی ادیسپن ژانه ماکالا اوتورلاریمن یوسینیلیپ اوتیرگان آپارات آدیستین ژارالارد امدئودگ پروسسور دیفیوژن تورالی یتیلگین. ژارالارد دیفیوژن پروتسهستردین آپاراتوسا آدیستین ژاکسارگانی تئوری ژوزینده دللدیپ کورستیلدی.

انتشار درزیست شناسیالتیام‌بخش

خلاصهاین مقاله نقش فرآیندهای منتشر در زخم های بخیه شده به روش سنتی و روش پیشنهادی نویسندگان را نشان می دهد. فرآیندهای منتشر در زخم ها از نظر تئوری توجیه شده اند.

Esirkepov M.M.، Nurmashev B.K.، Mukanova U.A.

آکادمی پزشکی دولتی قزاقستان جنوبی، شیمکنت

موسسه آموزشی شهری مدرسه متوسطه Zaozernaya با مطالعه عمیق موضوعات فردی شماره 16

موضوع: انتشار در طبیعت زنده و بی جان

تکمیل شد:

شاگرد کلاس 8A زیابرو کریل.

معلم فیزیک: Zavyalova G.M.

معلم زیست شناسی: Zyabreva V.F.

تومسک – 2008

مقدمه. ………………………………………………………… 3

II. انتشار در طبیعت زنده و بی جان.

1. تاریخچه کشف پدیده. ………………………………………. 4

2. انتشار، انواع آن. …………………………………………….. 6

3. سرعت انتشار به چه چیزی بستگی دارد؟ ………………………….. ۷

4. انتشار در طبیعت بی جان. ………………………………… 8

5. اشاعه در طبیعت زنده. ……………………………… 9

6. استفاده از پدیده های انتشار. ……………………………. 16

7. طراحی پدیده های انتشار فردی. ……………… 17

III. نتیجه. …………………………………………………… 20

IV. کتاب های استفاده شده ………………………………………. . 21

مقدمه.

چیزهای شگفت انگیز و جالب زیادی در اطراف ما اتفاق می افتد. ستارگان دور در آسمان شب می درخشند، شمعی در پنجره می سوزد، باد عطر شکوفه درختان گیلاس پرنده را می برد، مادربزرگ پیری با نگاهش تو را دنبال می کند... خیلی چیزا میخوام بدونم سعی کن خودم توضیح بدم از این گذشته ، بسیاری از پدیده های طبیعی با فرآیندهای انتشار مرتبط هستند ، که اخیراً در مدرسه درباره آنها صحبت کردیم. اما خیلی کم گفتند!

اهداف کار :

1. گسترش و تعمیق دانش در مورد انتشار.

2. فرآیندهای انتشار فردی را مدل کنید.

3. مطالب اضافی مبتنی بر رایانه برای استفاده در درس های فیزیک و زیست شناسی ایجاد کنید.

وظایف:

1. مطالب لازم را در ادبیات، اینترنت بیابید، آن را مطالعه و تجزیه و تحلیل کنید.

2. دریابید که پدیده های انتشار در طبیعت زنده و بی جان (فیزیک و زیست شناسی) کجا رخ می دهند، چه اهمیتی دارند و در کجا توسط انسان ها استفاده می شود.

3. جالب ترین آزمایش ها را در مورد این پدیده توصیف و طراحی کنید.

4. ایجاد مدل های متحرک از برخی از فرآیندهای انتشار.

مواد و روش ها: تجزیه و تحلیل و ترکیب ادبیات، طراحی، مدل سازی.

کار من از سه بخش تشکیل شده است. بخش اصلی شامل 7 فصل است. مطالبی را از 13 منبع ادبی از جمله آموزشی، مرجع، ادبیات علمی و سایت‌های اینترنتی مورد مطالعه و پردازش قرار دادم و همچنین ارائه‌ای را در ویرایشگر پاور پوینت آماده کردم.

II. انتشار در طبیعت زنده و بی جان.

II .1. تاریخچه کشف پدیده انتشار.

رابرت براون هنگام مشاهده معلق گرده گل در آب زیر میکروسکوپ، حرکت آشفته ای از ذرات را مشاهده کرد که "نه از حرکت مایع و نه از تبخیر آن" ناشی می شد. ذرات معلق با اندازه 1 میکرومتر یا کمتر، که فقط در زیر میکروسکوپ قابل مشاهده هستند، حرکات مستقل بی نظمی را انجام می دهند و مسیرهای پیچیده زیگزاگی را توصیف می کنند. حرکت براونی در طول زمان ضعیف نمی شود و به خواص شیمیایی محیط بستگی ندارد. شدت آن با افزایش دمای محیط و با کاهش ویسکوزیته و اندازه ذرات آن افزایش می یابد. حتی توضیح کیفی علل حرکت براونی تنها 50 سال بعد امکان پذیر شد، زمانی که علت حرکت براونی شروع به ارتباط با تاثیرات مولکول های مایع بر سطح ذره ای معلق در آن کرد.

اولین نظریه کمی حرکت براونی توسط A. Einstein و M. Smoluchowski در سال 1905-1906 ارائه شد. بر اساس نظریه سینتیک مولکولی نشان داده شد که راه رفتن تصادفی ذرات براونی با مشارکت آنها در حرکت حرارتی همراه با مولکول‌های محیطی که در آن معلق هستند مرتبط است. ذرات به طور متوسط ​​انرژی جنبشی یکسانی دارند، اما به دلیل جرم بیشتر آنها سرعت کمتری دارند. تئوری حرکت براونی حرکات تصادفی یک ذره را با عمل نیروهای تصادفی از مولکول ها و نیروهای اصطکاک توضیح می دهد. بر اساس این نظریه، مولکول های یک مایع یا گاز در حرکت حرارتی ثابت هستند و تکانه های مولکول های مختلف از نظر اندازه و جهت یکسان نیستند. اگر سطح ذره ای که در چنین محیطی قرار می گیرد، مانند ذره براونی کوچک باشد، ضربه هایی که ذره از مولکول های اطراف آن تجربه می کند، دقیقاً جبران نخواهد شد. بنابراین، در نتیجه "بمباران" توسط مولکول ها، یک ذره براونی به حرکت تصادفی می آید و مقدار و جهت سرعت خود را تقریباً 1014 بار در ثانیه تغییر می دهد. از این نظریه نتیجه گرفت که با اندازه گیری جابجایی یک ذره در یک زمان معین و دانستن شعاع آن و ویسکوزیته مایع می توان عدد آووگادرو را محاسبه کرد.

نتیجه‌گیری تئوری حرکت براونی با اندازه‌گیری‌های جی. پرین و تی. سودبرگ در سال 1906 تأیید شد. بر اساس این روابط، ثابت بولتزمن و ثابت آووگادرو به طور تجربی تعیین شدند. (ثابت آووگادرو با NA نشان داده می شود، تعداد مولکول ها یا اتم ها در 1 مول از یک ماده، NA=6.022.1023 mol-1. نام به افتخار A. Avogadro.

ثابت بولتزمن، ثابت فیزیکی کبرابر با نسبت ثابت گاز جهانی است آربه شماره آووگادرو نآ: ک = آر / ن A = 1.3807.10-23 J/K. به نام L. Boltzmann.)

هنگام مشاهده حرکت براونی، موقعیت ذره در فواصل منظم ثبت می شود. هر چه فواصل زمانی کوتاه تر باشد، مسیر حرکت ذره شکسته تر به نظر می رسد.

قوانین حرکت براونی به عنوان تأیید واضحی از اصول بنیادی نظریه جنبشی مولکولی عمل می کند. در نهایت مشخص شد که شکل حرارتی حرکت ماده به دلیل حرکت آشفته اتم ها یا مولکول هایی است که اجسام ماکروسکوپی را تشکیل می دهند.

تئوری حرکت براونی نقش مهمی در اثبات مکانیک آماری ایفا کرد؛ نظریه جنبشی انعقاد (اختلاط) محلول های آبی بر اساس آن است. علاوه بر این، در اندازه‌شناسی نیز اهمیت عملی دارد، زیرا حرکت براونی به عنوان عامل اصلی محدودکننده دقت ابزار اندازه‌گیری در نظر گرفته می‌شود. برای مثال، حد دقت قرائت‌های یک گالوانومتر آینه‌ای با ارتعاش آینه تعیین می‌شود، مانند یک ذره براونی که توسط مولکول‌های هوا بمباران می‌شود. قوانین حرکت براونی حرکت تصادفی الکترون ها را تعیین می کند که باعث ایجاد نویز در مدارهای الکتریکی می شود. تلفات دی الکتریک در دی الکتریک ها با حرکات تصادفی مولکول های دوقطبی که دی الکتریک را تشکیل می دهند توضیح داده می شود. حرکات تصادفی یون ها در محلول های الکترولیت باعث افزایش مقاومت الکتریکی آنها می شود.

مسیر ذرات براونی (طرح آزمایش پرین)؛ نقطه ها موقعیت ذرات را در فواصل زمانی مساوی نشان می دهند.

بدین ترتیب، انتشار، یا حرکت براونی – این حرکت تصادفی ذرات ریز معلق در مایع یا گاز، که تحت تأثیر تأثیرات مولکول های محیطی رخ می دهد. باز کن

آر براون در سال 1827م

II. 2. انتشار، انواع آن.

بین انتشار و خود اشاعه تمایز گذاشته می شود.

انتشار نفوذ خود به خودی مولکول های یک ماده به فضاهای بین مولکول های یک ماده دیگر است.. در این حالت ذرات مخلوط می شوند. انتشار برای گازها، مایعات و جامدات مشاهده می شود. به عنوان مثال، یک قطره جوهر در یک لیوان آب مخلوط می شود. یا بوی ادکلن در تمام اتاق پخش می شود.

انتشار، مانند خود انتشار، تا زمانی وجود دارد که شیب چگالی ماده وجود داشته باشد. اگر چگالی هر ماده واحد و واحدی در قسمت های مختلف حجم یکسان نباشد، پدیده خود انتشار مشاهده می شود. خود انتشار فرآیند یکسان سازی چگالی نامیده می شود(یا غلظت متناسب با آن) همان ماده. انتشار و خود انتشار به دلیل حرکت حرارتی مولکول ها اتفاق می افتد، که در حالت های غیر تعادلی، جریان های ماده را ایجاد می کند.

چگالی شار جرمی جرم یک ماده است ( dmانتشار در واحد زمان در واحد سطح ( dS pl) عمود بر محور ایکس :

(1.1)

پدیده انتشار از قانون فیک پیروی می کند

(1.2)

مدول گرادیان چگالی کجاست که میزان تغییر چگالی را در جهت محور تعیین می کند ایکس ;

D- ضریب انتشار که از تئوری جنبشی مولکولی با استفاده از فرمول محاسبه می شود

(1.3)

سرعت متوسط ​​حرکت حرارتی مولکول ها کجاست.

میانگین مسیر آزاد مولکول ها.

علامت منفی نشان می دهد که انتقال جرم در جهت کاهش چگالی اتفاق می افتد.

معادله (1.2) معادله انتشار یا قانون فیک نامیده می شود.

II. 3. سرعت انتشار.

وقتی یک ذره در یک ماده حرکت می کند، دائماً با مولکول های آن برخورد می کند. این یکی از دلایلی است که در شرایط عادی، انتشار کندتر از حرکت عادی است. سرعت انتشار به چه چیزی بستگی دارد؟

اولاً، در فاصله متوسط ​​بین برخورد ذرات، به عنوان مثال. طول مسیر آزاد هرچه این طول بیشتر باشد، ذره سریعتر به ماده نفوذ می کند.

ثانیاً فشار روی سرعت تأثیر می گذارد. هر چه بسته بندی ذرات در یک ماده متراکم تر باشد، نفوذ یک ذره بیگانه به چنین بسته بندی دشوارتر است.

ثالثاً، وزن مولکولی یک ماده نقش عمده ای در سرعت انتشار دارد. هر چه هدف بزرگتر باشد، احتمال اصابت آن بیشتر است و پس از برخورد، سرعت همیشه کاهش می یابد.

و چهارم، دما. با افزایش دما، ارتعاشات ذرات افزایش می یابد و سرعت مولکول ها افزایش می یابد. با این حال، سرعت انتشار هزار بار کندتر از سرعت حرکت آزاد است.

همه انواع انتشار از قوانین یکسانی پیروی می کنند و با ضریب انتشار D توصیف می شوند که یک کمیت اسکالر است و از قانون اول فیک تعیین می شود.

برای انتشار یک بعدی ,

که در آن J چگالی شار اتم ها یا نقص های ماده است،
د - ضریب انتشار،
N غلظت اتم ها یا عیوب یک ماده است.

انتشار فرآیندی در سطح مولکولی است و با ماهیت تصادفی حرکت تک تک مولکول ها تعیین می شود. بنابراین سرعت انتشار متناسب با سرعت متوسط ​​مولکول ها است. در مورد گازها، سرعت متوسط ​​مولکول های کوچک بیشتر است، یعنی با جذر جرم مولکول نسبت معکوس دارد و با افزایش دما افزایش می یابد. فرآیندهای انتشار در جامدات در دماهای بالا اغلب کاربرد عملی پیدا می کنند. به عنوان مثال، انواع خاصی از لوله‌های پرتو کاتدی (CRT) از فلز توریم استفاده می‌کنند که از طریق فلز تنگستن در دمای 2000 درجه سانتیگراد پخش شده است.

اگر در مخلوطی از گازها، یک مولکول چهار برابر سنگین‌تر از مولکول دیگر باشد، چنین مولکولی دو برابر کندتر از حرکتش در یک گاز خالص حرکت می‌کند. بر این اساس، سرعت انتشار آن نیز کمتر است. این تفاوت در سرعت انتشار مولکول های سبک و سنگین برای جداسازی مواد با وزن های مولکولی متفاوت استفاده می شود. به عنوان مثال می توان به جداسازی ایزوتوپ ها اشاره کرد. اگر گازی حاوی دو ایزوتوپ از یک غشای متخلخل عبور داده شود، ایزوتوپ‌های سبک‌تر سریع‌تر از ایزوتوپ‌های سنگین‌تر از غشا عبور می‌کنند. برای جداسازی بهتر، فرآیند در چند مرحله انجام می شود. این فرآیند به طور گسترده برای جداسازی ایزوتوپ های اورانیوم (جداسازی 235U، که تحت تابش نوترون شکافته می شوند، از توده 238U) استفاده شد. از آنجایی که این روش جداسازی به انرژی زیادی نیاز دارد، روش‌های جداسازی اقتصادی‌تر دیگری توسعه یافته‌اند. به عنوان مثال، استفاده از انتشار حرارتی در یک محیط گاز به طور گسترده توسعه یافته است. گازی حاوی مخلوطی از ایزوتوپ ها در محفظه ای قرار می گیرد که در آن اختلاف دمای فضایی ( گرادیان ) حفظ می شود. در این حالت، ایزوتوپ های سنگین در طول زمان در منطقه سرد متمرکز می شوند.

نتیجه. تغییرات منتشر تحت تأثیر موارد زیر است:

· وزن مولکولی ماده (هرچه وزن مولکولی بالاتر باشد سرعت کمتری دارد).

· میانگین فاصله بین برخورد ذرات (هرچه طول مسیر بیشتر باشد، سرعت بیشتر است).

· فشار (هرچه بسته بندی ذرات بزرگتر باشد، شکستن آن دشوارتر است)

· دما (با افزایش دما، سرعت افزایش می یابد).

II.4. انتشار در طبیعت بی جان

آیا می دانستید که تمام زندگی ما بر اساس پارادوکس عجیبی از طبیعت ساخته شده است؟ همه می دانند که هوایی که تنفس می کنیم از گازهایی با چگالی های مختلف تشکیل شده است: نیتروژن N2، اکسیژن O2، دی اکسید کربن CO2 و مقدار کمی از ناخالصی های دیگر. و این گازها باید بر اساس نیروی گرانش به صورت لایه‌هایی مرتب شوند: سنگین‌ترین، CO 2، در همان سطح زمین، بالای آن O 2 و حتی بالاتر از آن N 2 است. اما این اتفاق نمی افتد. ما توسط مخلوطی همگن از گازها احاطه شده ایم. چرا شعله خاموش نمی شود؟ پس از همه، اکسیژن اطراف آن به سرعت می سوزد؟ در اینجا، مانند مورد اول، مکانیسم تراز عمل می کند. انتشار از عدم تعادل در طبیعت جلوگیری می کند!

چرا دریا شور است؟ می دانیم که رودخانه ها از ضخامت سنگ ها و مواد معدنی عبور می کنند و نمک ها را به دریا می ریزند. نمک و آب چگونه با هم مخلوط می شوند؟ این را می توان با یک آزمایش ساده توضیح داد:

شرح تجربه:محلول آبی سولفات مس را در ظرف شیشه ای بریزید. آب تمیز را با دقت روی محلول بریزید. ما مرز بین مایعات را رعایت می کنیم.

سوال:با گذشت زمان چه اتفاقی برای این مایعات خواهد افتاد و ما چه چیزی را مشاهده خواهیم کرد؟

با گذشت زمان، مرز بین مایعات در تماس شروع به محو شدن خواهد کرد. یک ظرف حاوی مایعات را می توان در کمد قرار داد و روز به روز می توانید مشاهده کنید که چگونه خود به خود مایعات مخلوط می شوند. در نهایت، یک مایع همگن آبی کمرنگ، تقریباً بی رنگ در نور، در ظرف تشکیل می شود.

ذرات سولفات مس سنگین تر از آب هستند، اما به دلیل انتشار به آرامی به سمت بالا بالا می روند. دلیل آن ساختار مایع است. ذرات مایع به گروه های فشرده - شبه هسته ها بسته بندی می شوند. آنها توسط حفره ها - سوراخ ها از یکدیگر جدا می شوند. هسته ها پایدار نیستند، ذرات آنها برای مدت طولانی در تعادل باقی نمی مانند. به محض اینکه انرژی به ذره داده می شود، ذره از هسته جدا می شود و به فضای خالی می افتد. از آنجا به راحتی به هسته دیگری می پرد و غیره.

مولکول های یک ماده خارجی سفر خود را از طریق مایع از سوراخ ها آغاز می کنند. در راه، آنها با هسته ها برخورد می کنند، ذرات را از آنها جدا می کنند و جای آنها را می گیرند. با حرکت از یک مکان آزاد به مکان دیگر، آنها به آرامی با ذرات مایع مخلوط می شوند. ما قبلاً می دانیم که نرخ انتشار کم است. بنابراین، در شرایط عادی، این آزمایش 18 روز، با حرارت دادن - 2-3 دقیقه به طول انجامید.

نتیجه: در شعله خورشید، زندگی و مرگ ستارگان نورانی دور، در هوایی که تنفس می کنیم، تغییرات آب و هوا، تقریباً در همه پدیده های فیزیکی ما مظهر انتشار قادر متعال را می بینیم!

II.5. انتشار در طبیعت زنده

فرآیندهای انتشار در حال حاضر به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته اند، قوانین فیزیکی و شیمیایی آنها ایجاد شده است، و آنها کاملاً برای حرکت مولکول ها در یک موجود زنده قابل استفاده هستند. انتشار در موجودات زنده به طور جدایی ناپذیری با غشای پلاسمایی سلول مرتبط است. بنابراین، باید دریابید که ساختار آن چگونه است و ویژگی های ساختار آن چگونه با حمل و نقل مواد در سلول مرتبط است.

غشای پلاسمایی (پلاسمالما، غشای سلولی)، ساختاری سطحی و محیطی که پروتوپلاسم سلول های گیاهی و جانوری را احاطه کرده است، نه تنها به عنوان یک مانع مکانیکی عمل می کند، بلکه مهمتر از همه، جریان آزاد دو طرفه کم و زیاد را محدود می کند. مواد مولکولی به داخل و خارج سلول. علاوه بر این، پلاسمالما به عنوان ساختاری عمل می کند که مواد شیمیایی مختلف را "شناسایی" می کند و حمل و نقل انتخابی این مواد را به داخل سلول تنظیم می کند.

سطح بیرونی غشای پلاسمایی با یک لایه فیبری شل از ماده به ضخامت 3-4 نانومتر - گلیکوکالیکس - پوشیده شده است. این شامل زنجیره های انشعابی از کربوهیدرات های پیچیده، پروتئین های انتگرال غشایی است، که بین آن ها ترکیبات ترشح شده سلولی از پروتئین ها با قندها و پروتئین های با چربی می توانند قرار گیرند. برخی از آنزیم های سلولی که در تجزیه خارج سلولی مواد (هضم خارج سلولی، به عنوان مثال، در اپیتلیوم روده) نقش دارند نیز در اینجا یافت می شوند.

از آنجایی که لایه داخلی لایه لیپید آبگریز است، یک مانع عملاً غیرقابل نفوذ برای اکثر مولکول های قطبی است. به دلیل وجود این مانع، از نشت محتویات سلولی جلوگیری می شود، اما به همین دلیل، سلول مجبور به ایجاد مکانیسم های ویژه ای برای انتقال مواد محلول در آب در سراسر غشاء شد.

غشای پلاسمایی مانند سایر غشاهای سلولی لیپوپروتئینی نیمه تراوا است. آب و گازهای حل شده در آن حداکثر قابلیت نفوذ را دارند. انتقال یون می تواند در امتداد یک گرادیان غلظت، یعنی غیرفعال، بدون مصرف انرژی رخ دهد. در این حالت، برخی از پروتئین‌های انتقال غشاء، کمپلکس‌های مولکولی را تشکیل می‌دهند، کانال‌هایی که یون‌ها از طریق آن‌ها با انتشار ساده از غشا عبور می‌کنند. در موارد دیگر، پروتئین های ناقل غشایی خاص به طور انتخابی به یک یا آن یون متصل می شوند و آن را در سراسر غشاء حمل می کنند. به این نوع انتقال، انتقال فعال گفته می شود و با استفاده از پمپ های یون پروتئین انجام می شود. به عنوان مثال، با صرف 1 مولکول ATP، سیستم پمپ K-Na 3 یون Na را از سلول در یک چرخه پمپ می کند و 2 یون K را در برابر گرادیان غلظت پمپ می کند. در ترکیب با انتقال یون فعال، قندهای مختلف، نوکلئوتیدها و اسیدهای آمینه به پلاسمالما نفوذ می کنند. ماکرومولکول ها مانند پروتئین ها از غشاء عبور نمی کنند. آنها و همچنین ذرات بزرگتر این ماده از طریق اندوسیتوز به داخل سلول منتقل می شوند. در طول اندوسیتوز، ناحیه خاصی از پلاسمالما مواد خارج سلولی را گرفته، می پوشاند و آن را در یک واکوئل غشایی محصور می کند. این واکوئل - یک آندوزوم - در سیتوپلاسم با لیزوزوم اولیه ادغام می شود و هضم مواد گرفته شده اتفاق می افتد. اندوسیتوز به طور رسمی به فاگوسیتوز (جذب ذرات بزرگ توسط سلول) و پینوسیتوز (جذب محلول ها) تقسیم می شود. غشای پلاسمایی همچنین در حذف مواد از سلول با استفاده از اگزوسیتوز، فرآیندی معکوس به اندوسیتوز، شرکت می کند.

انتشار یون ها در محلول های آبی برای موجودات زنده اهمیت ویژه ای دارد. نقش انتشار در تنفس، فتوسنتز و تعرق گیاهان کم اهمیت نیست. در انتقال اکسیژن هوا از طریق دیواره آلوئول های ریه و ورود آن به خون انسان و حیوانات. انتشار یون‌های مولکولی در غشاها توسط پتانسیل الکتریکی درون سلول انجام می‌شود. غشاها با داشتن نفوذپذیری انتخابی، نقش گمرک را هنگام جابجایی کالاها از مرز ایفا می کنند: برخی از مواد اجازه عبور داده می شوند، برخی دیگر حفظ می شوند و برخی دیگر به طور کلی از سلول "اخراج" می شوند. نقش غشاها در زندگی سلولی بسیار مهم است. یک سلول در حال مرگ کنترل خود را بر توانایی تنظیم غلظت مواد از طریق غشاء از دست می دهد. اولین نشانه سلول در حال مرگ، شروع تغییرات در نفوذپذیری و عملکرد نادرست غشای خارجی آن است.

علاوه بر حمل و نقل معمولی - فرآیند جنبشی انتقال ذرات یک ماده تحت تأثیر گرادیان پتانسیل الکتریکی یا شیمیایی، دما یا فشار - انتقال فعال در فرآیندهای سلولی نیز انجام می شود - حرکت مولکول ها و یون ها در برابر گرادیان غلظت مواد این مکانیسم انتشار اسمز نامیده می شود. (اسمز اولین بار توسط A. Nolle در سال 1748 مشاهده شد، اما تحقیقات در مورد این پدیده یک قرن بعد آغاز شد.) این فرآیند به دلیل فشار اسمزی متفاوت در محلول آبی در طرف های مختلف غشاء بیولوژیکی انجام می شود. آب اغلب آزادانه از آن عبور می کند. اسمز از طریق یک غشاء، اما این غشاء می تواند به مواد محلول در آب نفوذ ناپذیر باشد. عجیب است که آب برخلاف انتشار این ماده جریان دارد، اما از قانون کلی گرادیان غلظت (در این مورد، آب) پیروی می کند.

بنابراین، آب از محلول رقیق‌تر، جایی که غلظت آن بیشتر است، به محلول غلیظ‌تری از یک ماده که در آن غلظت آب کمتر است، می‌رود. سلول که قادر به جذب مستقیم و پمپاژ آب نیست، این کار را از طریق اسمز انجام می دهد و غلظت مواد محلول در آن را تغییر می دهد. اسمز غلظت محلول را در دو طرف غشا یکسان می کند. حالت تنش غشای سلولی که فشار تورگر نامیده می شود به فشار اسمزی محلول های مواد در دو طرف غشای سلولی و خاصیت ارتجاعی غشای سلولی بستگی دارد که به آن فشار تورگر (turgor - از لاتین turgere) می گویند. - متورم شدن، پر شدن). به طور معمول، خاصیت ارتجاعی غشای سلولی حیوانی (به استثنای برخی از coelenterates) کم است؛ آنها فاقد فشار تورگر بالا هستند و یکپارچگی را فقط در محلول های ایزوتونیک یا آنهایی که تفاوت کمی با محلول های ایزوتونیک دارند (تفاوت فشار داخلی و خارجی کمتر از 0.5-1.0 است) حفظ می کنند. صبح). در سلول های گیاهی زنده، فشار داخلی همیشه بیشتر از فشار خارجی است، اما به دلیل وجود دیواره سلولی، پارگی غشای سلولی در آنها رخ نمی دهد. اختلاف فشار داخلی و خارجی در گیاهان (مثلاً در گیاهان هالوفیت - قارچ های نمک دوست) به 50-100 صبح می رسد. اما با این حال، حاشیه ایمنی سلول گیاهی 60-70٪ است. در اکثر گیاهان، کشیدگی نسبی غشای سلولی به دلیل تورگور از 5-10٪ تجاوز نمی کند و فشار تورگ در محدوده 5-10 صبح قرار دارد. به لطف تورگ، بافت های گیاهی خاصیت ارتجاعی و استحکام ساختاری دارند. (آزمایش های شماره 3، شماره 4 این را تایید می کنند). تمام فرآیندهای اتولیز (خود تخریبی)، پژمرده شدن و پیری با کاهش فشار تورگ همراه است.

هنگام در نظر گرفتن انتشار در طبیعت زنده، نمی توان از جذب غافل شد. جذب فرآیند ورود مواد مختلف از محیط از طریق غشای سلولی به سلول ها و از طریق آنها به محیط داخلی بدن است. در گیاهان، این فرآیند جذب آب با مواد حل شده در آن توسط ریشه و برگ از طریق اسمز و انتشار است. در بی مهرگان - از محیط یا مایع حفره. در موجودات اولیه، جذب از طریق پینوسیتوز و فاگوسیتوز انجام می شود. در مهره داران، جذب می تواند هم از اندام های حفره - ریه ها، رحم، مثانه، و از سطح پوست، از سطح زخم و غیره صورت گیرد. گازها و بخارات فرار توسط پوست جذب می شوند.

بیشترین اهمیت فیزیولوژیکی جذب در دستگاه گوارش است که عمدتاً در روده کوچک اتفاق می افتد. برای انتقال موثر مواد، سطح بزرگ روده و جریان خون دائماً بالا در غشای مخاطی از اهمیت ویژه ای برخوردار است که به همین دلیل گرادیان غلظت بالایی از ترکیبات جذب شده حفظ می شود. در انسان، جریان خون مزانتریک در طول وعده های غذایی حدود 400 میلی لیتر در دقیقه و در اوج هضم تا 750 میلی لیتر در دقیقه است که سهم اصلی (تا 80٪) جریان خون در غشای مخاطی اندام های گوارشی است. . به دلیل وجود ساختارهایی که سطح غشای مخاطی را افزایش می دهند - چین های دایره ای، پرزها، میکروویلی ها، سطح کل سطح جذب روده انسان به 200 متر مربع می رسد.

محلول های آب و نمک می توانند در هر دو طرف دیواره روده، هم در روده کوچک و هم در روده بزرگ پخش شوند. جذب آنها عمدتا در قسمت های بالایی روده کوچک اتفاق می افتد. انتقال یون های Na+ در روده کوچک از اهمیت بالایی برخوردار است که به دلیل آن عمدتاً گرادیان های الکتریکی و اسمزی ایجاد می شود. جذب یون Na+ از طریق مکانیسم‌های فعال و غیرفعال انجام می‌شود.

اگر سلول سیستمی برای تنظیم فشار اسمزی نداشت، غلظت املاح داخل آن بیشتر از غلظت خارجی آنها بود. سپس غلظت آب در سلول کمتر از غلظت آن در خارج خواهد بود. در نتیجه، جریان دائمی آب به داخل سلول و پاره شدن آن وجود خواهد داشت. خوشبختانه سلول ها و باکتری های حیوانی با پمپاژ فعال یون های معدنی مانند Na، فشار اسمزی را در سلول های خود کنترل می کنند. بنابراین، غلظت کل آنها در داخل سلول کمتر از خارج است. به عنوان مثال، دوزیستان بخش قابل توجهی از زمان خود را در آب می گذرانند و میزان نمک در خون و لنف آنها بیشتر از آب شیرین است. موجودات دوزیستان به طور مداوم آب را از طریق پوست خود جذب می کنند. بنابراین ادرار زیادی تولید می کنند. مثلاً یک قورباغه، اگر کلوکاش بانداژ شود، مثل بادکنک متورم می شود. و برعکس، اگر یک دوزیست وارد آب شور دریا شود، کم آب می شود و خیلی سریع می میرد. بنابراین دریاها و اقیانوس ها مانعی غیرقابل عبور برای دوزیستان هستند. سلول های گیاهی دارای دیواره های سفت و سختی هستند که آنها را از تورم محافظت می کند. بسیاری از تک یاخته ها با کمک مکانیسم های خاصی که به طور منظم آب ورودی را به بیرون پرتاب می کنند، از ترکیدن آب ورودی به سلول اجتناب می کنند.

بنابراین، سلول یک سیستم ترمودینامیکی باز است که ماده و انرژی را با محیط مبادله می کند، اما ثبات خاصی از محیط داخلی را حفظ می کند. این دو ویژگی یک سیستم خودتنظیمی - باز بودن و ثبات - به طور همزمان برآورده می شوند و متابولیسم (متابولیسم) مسئول پایداری سلول است. متابولیسم تنظیم کننده ای است که به حفظ سیستم کمک می کند و پاسخ مناسب به تأثیرات محیطی را تضمین می کند. بنابراین، شرط لازم برای متابولیسم، تحریک پذیری یک سیستم زنده در تمام سطوح است که در عین حال به عنوان عاملی در سیستماتیک و یکپارچگی سیستم عمل می کند.

غشاها می توانند نفوذپذیری خود را تحت تأثیر عوامل شیمیایی و فیزیکی تغییر دهند، از جمله در نتیجه دپلاریزاسیون غشاء هنگامی که یک تکانه الکتریکی از سیستم عصبی عبور می کند و بر آن تأثیر می گذارد.

نورون قطعه ای از فیبر عصبی است. اگر یک محرک در یک انتهای آن عمل کند، یک تکانه الکتریکی رخ می دهد. مقدار آن برای سلول های ماهیچه ای انسان حدود 0.01 ولت است و با سرعت حدود 4 متر بر ثانیه منتشر می شود. هنگامی که تکانه به سیناپس می رسد - ارتباط بین نورون ها، که می تواند به عنوان نوعی رله در نظر گرفته شود که سیگنالی را از یک نورون به نورون دیگر منتقل می کند، تکانه الکتریکی از طریق آزاد شدن انتقال دهنده های عصبی - مواد واسطه خاص به یک ضربه شیمیایی تبدیل می شود. هنگامی که مولکول های چنین واسطه ای وارد شکاف بین نورون ها می شوند، انتقال دهنده عصبی با انتشار به انتهای شکاف می رسد و نورون بعدی را تحریک می کند.

با این حال، یک نورون تنها در صورتی واکنش نشان می دهد که مولکول های خاصی روی سطح آن وجود داشته باشد - گیرنده هایی که فقط می توانند یک فرستنده معین را متصل کنند و به فرستنده دیگری واکنش نشان ندهند. این نه تنها روی غشاء، بلکه در هر عضوی مانند عضله نیز رخ می دهد و باعث انقباض آن می شود. سیگنال‌ها - تکانه‌ها از طریق سیناپس‌ها می‌توانند انتقال دیگران را مهار یا تقویت کنند، و بنابراین، نورون‌ها عملکردهای منطقی ("و"، "یا") را انجام می‌دهند، که تا حدی به عنوان پایه‌ای برای N. Wiener عمل کرد که معتقد بود فرآیندهای محاسباتی در مغز یک موجود زنده و در کامپیوترها اساساً از همین الگو پیروی می کنند. سپس رویکرد اطلاعاتی به ما اجازه می دهد تا طبیعت بی جان و زنده را به روشی یکپارچه توصیف کنیم.

فرآیند تأثیر سیگنال بر غشا شامل تغییر مقاومت الکتریکی بالای آن است، زیرا اختلاف پتانسیل روی آن نیز در حد 0.01 ولت است. کاهش مقاومت منجر به افزایش پالس جریان الکتریکی می شود و تحریک منتقل می شود. بیشتر به شکل یک تکانه عصبی، در نتیجه امکان عبور از غشای یون های خاص را تغییر می دهد. بنابراین، اطلاعات در بدن می تواند به صورت ترکیبی توسط مکانیسم های شیمیایی و فیزیکی منتقل شود و این اطمینان و تنوع کانال ها را برای انتقال و پردازش آن در یک سیستم زنده تضمین می کند.

فرآیندهای تنفس طبیعی یک موجود زنده، که به اکسیژن O2 به دست آمده در نتیجه فتوسنتز نیاز دارد، ارتباط نزدیکی با فرآیندهای تنفس طبیعی یک موجود زنده دارد، زمانی که مولکول‌های ATP در میتوکندری سلول تشکیل می‌شوند و آن را تامین می‌کنند. انرژی لازم مکانیسم های این فرآیندها نیز بر اساس قوانین انتشار است. اساساً اینها اجزای مادی و انرژی هستند که برای یک موجود زنده ضروری هستند. فتوسنتز فرآیند ذخیره انرژی خورشیدی با تشکیل پیوندهای جدید در مولکول های مواد سنتز شده است. مواد اولیه برای فتوسنتز آب H 2 O و دی اکسید کربن CO 2 هستند. از این ترکیبات معدنی ساده، مواد مغذی پیچیده تر و غنی از انرژی تشکیل می شود. اکسیژن مولکولی O2 به عنوان یک محصول جانبی تشکیل می شود، اما برای ما بسیار مهم است. به عنوان مثال واکنشی است که به دلیل جذب کوانتوم های نور و وجود رنگدانه کلروفیل موجود در کلروپلاست ها رخ می دهد.

نتیجه یک مولکول قند C 6 H 12 O 6 و شش مولکول اکسیژن O 2 است. این فرآیند در مراحل انجام می شود، ابتدا در مرحله فوتولیز، هیدروژن و اکسیژن با تقسیم آب تشکیل می شوند و سپس هیدروژن با ترکیب با دی اکسید کربن، کربوهیدرات - قند C 6 H 12 O 6 را تشکیل می دهد. اساساً فتوسنتز تبدیل انرژی تابشی خورشید به انرژی پیوندهای شیمیایی مواد آلی در حال ظهور است. بنابراین، فتوسنتز، که اکسیژن O 2 را در نور تولید می کند، فرآیند بیولوژیکی است که انرژی رایگان را برای موجودات زنده فراهم می کند. فرآیند تنفس طبیعی به عنوان یک فرآیند متابولیکی در بدن که با مصرف اکسیژن همراه است برعکس فرآیند فتوسنتز است. هر دوی این فرآیندها می توانند از زنجیره زیر پیروی کنند:

انرژی خورشیدی (فتوسنتز)

مواد مغذی + (تنفس)

انرژی پیوندهای شیمیایی

محصولات نهایی تنفس به عنوان مواد اولیه برای فتوسنتز عمل می کنند. بنابراین، فرآیندهای فتوسنتز و تنفس در چرخه مواد روی زمین شرکت می کنند. بخشی از تابش خورشید توسط گیاهان و برخی ارگانیسم ها جذب می شود که همانطور که می دانیم اتوتروف هستند، یعنی. خود تغذیه (غذا برای آنها نور خورشید است). در نتیجه فرآیند فتوسنتز، اتوتروف ها دی اکسید کربن اتمسفر و آب را به هم متصل می کنند و تا 150 میلیارد تن مواد آلی تشکیل می دهند، تا 300 میلیارد تن CO 2 را جذب می کنند و سالانه حدود 200 میلیارد تن اکسیژن آزاد O 2 آزاد می کنند.

مواد آلی حاصل به عنوان غذا توسط انسان و گیاهخواران استفاده می شود که به نوبه خود از سایر هتروتروف ها تغذیه می کنند. بقایای گیاهی و حیوانی سپس به مواد معدنی ساده تجزیه می‌شوند که می‌توانند دوباره به شکل CO 2 و H 2 O در فتوسنتز شرکت کنند. بخشی از انرژی حاصله، از جمله انرژی ذخیره شده به شکل سوخت انرژی فسیلی، برای مصرف موجودات زنده استفاده می شود، در حالی که بخشی بی فایده در محیط پخش می شود. بنابراین، فرآیند فتوسنتز به دلیل توانایی تامین انرژی و اکسیژن لازم برای آن، در مرحله خاصی از توسعه بیوسفر زمین کاتالیزوری برای تکامل موجودات زنده است.

فرآیندهای انتشار زیربنای متابولیسم در سلول است، به این معنی که با کمک آنها این فرآیندها در سطح اندام انجام می شود. به این ترتیب فرآیندهای جذب در موهای ریشه گیاهان، روده حیوانات و انسان انجام می شود. تبادل گاز در روزنه های گیاهی، ریه ها و بافت های انسان و حیوانات، فرآیندهای دفعی.

زیست شناسان بیش از 150 سال است که به مطالعه ساختار و مطالعه سلول ها می پردازند و از Schleiden، Schwann، Purime و Virchow شروع کردند، که در سال 1855 مکانیسم رشد سلول را با تقسیم آنها ایجاد کردند. مشخص شد که هر ارگانیسم از یک سلول منفرد رشد می کند که شروع به تقسیم می کند و در نتیجه سلول های زیادی تشکیل می شود که به طور قابل توجهی با یکدیگر متفاوت هستند. اما از آنجایی که رشد ارگانیسم در ابتدا از تقسیم اولین سلول آغاز شد، سپس در مرحله ای از چرخه زندگی ما شباهت هایی را با یک جد تک سلولی بسیار دور حفظ می کنیم، و می توان به شوخی گفت که ما به احتمال زیاد از یک نسل نشات گرفته ایم. آمیب از یک میمون.

اندام‌ها از سلول‌ها تشکیل می‌شوند و سیستم سلولی ویژگی‌هایی به دست می‌آورد که عناصر تشکیل‌دهنده آن ندارند، یعنی. سلول های منفرد این تفاوت ها به دلیل مجموعه ای از پروتئین های سنتز شده توسط یک سلول خاص است. بسته به عملکرد آنها سلول های عضلانی، سلول های عصبی، سلول های خونی (گلبول های قرمز)، سلول های اپیتلیال و سایرین وجود دارد. تمایز سلولی به تدریج در طول رشد ارگانیسم رخ می دهد. در فرآیند تقسیم سلولی، زندگی و مرگ آنها، جایگزینی مداوم سلول ها در طول زندگی ارگانیسم اتفاق می افتد.

حتی یک مولکول در بدن ما برای بیش از چند هفته یا چند ماه بدون تغییر باقی نمی ماند. در طول این مدت، مولکول ها سنتز می شوند، نقش خود را در زندگی سلول ایفا می کنند، از بین می روند و با مولکول های دیگر، کم و بیش یکسان جایگزین می شوند. شگفت‌انگیزترین چیز این است که موجودات زنده در کل بسیار ثابت‌تر از مولکول‌هایی هستند که آنها را تشکیل می‌دهند و ساختار سلول‌ها و کل بدن متشکل از این سلول‌ها در این چرخه بدون توقف، علی‌رغم جایگزینی، بدون تغییر باقی می‌ماند. اجزای فردی

علاوه بر این، این جایگزینی تک تک قطعات خودرو نیست، بلکه همانطور که اس. رز به طور مجازی مقایسه می کند، بدنه با یک ساختمان آجری است، «که یک مزون دیوانه پیوسته شب و روز یکی پس از دیگری آجرها را بیرون می آورد و آجرهای جدید را وارد می کند. در جای خود در عین حال، ظاهر بیرونی ساختمان ثابت می ماند، اما مصالح دائماً جایگزین می شود. ما با برخی نورون ها و سلول ها متولد می شویم و با برخی دیگر می میریم. نمونه آن آگاهی، درک و ادراک کودک و فرد مسن است. همه سلول ها حاوی اطلاعات ژنتیکی کامل برای ساخت تمام پروتئین های یک موجود زنده هستند. ذخیره و انتقال اطلاعات ارثی با استفاده از هسته سلول انجام می شود.

نتیجه: نقش نفوذپذیری غشای پلاسمایی در زندگی سلولی قابل اغراق نیست. بسیاری از فرآیندهای مرتبط با تأمین انرژی سلول، به دست آوردن محصولات و خلاصی از محصولات پوسیدگی بر اساس قوانین انتشار از طریق این سد زنده نیمه تراوا است.

اسمز- در اصل، انتشار ساده آب از مکان هایی با غلظت آب بیشتر به مکان هایی با غلظت آب کمتر است.

حمل و نقل غیرفعال– این انتقال مواد از مکان هایی با پتانسیل الکتروشیمیایی بالا به مکان هایی با مقدار کمتر است. انتقال مولکول های کوچک محلول در آب با استفاده از پروتئین های انتقال ویژه انجام می شود. اینها پروتئین های گذرنده خاصی هستند که هر کدام وظیفه انتقال مولکول های خاص یا گروه هایی از مولکول های مرتبط را بر عهده دارند.

اغلب لازم است که از انتقال مولکول ها در طول غشاء در برابر گرادیان الکتروشیمیایی آنها اطمینان حاصل شود. این فرآیند نامیده می شود حمل و نقل فعالو توسط پروتئین های حامل انجام می شود که فعالیت آنها به انرژی نیاز دارد. اگر یک پروتئین حامل را با یک منبع انرژی متصل کنید، می توانید مکانیزمی دریافت کنید که انتقال فعال مواد را در سراسر غشاء تضمین می کند.

II.6. کاربرد دیفیوژن.

انسان از دوران باستان از پدیده های انتشار استفاده می کرده است. این فرآیند شامل پخت و پز و گرم کردن خانه است. ما در طول عملیات حرارتی فلزات (جوشکاری، لحیم کاری، برش، پوشش و غیره) با انتشار مواجه می شویم. اعمال لایه نازکی از فلزات بر روی سطح محصولات فلزی برای افزایش مقاومت شیمیایی، استحکام، سختی قطعات و دستگاه ها و یا برای اهداف حفاظتی و تزئینی (گالوانیزه، آبکاری کروم، آبکاری نیکل).

گاز طبیعی قابل اشتعال که در خانه برای پخت و پز استفاده می کنیم نه رنگ دارد و نه بو. بنابراین، تشخیص فوراً نشت گاز دشوار خواهد بود. و هنگامی که نشتی وجود دارد، گاز به دلیل انتشار در سراسر اتاق پخش می شود. در همین حال، در یک نسبت معین گاز به هوا در یک اتاق بسته، مخلوطی تشکیل می شود که می تواند مثلاً از یک کبریت روشن منفجر شود. گاز همچنین می تواند باعث مسمومیت شود.

برای اینکه جریان گاز به داخل اتاق قابل توجه باشد، در ایستگاه های توزیع، گاز قابل اشتعال را با مواد خاصی که بوی نامطبوع قوی دارند، از قبل مخلوط می کنند و حتی در غلظت های بسیار کم به راحتی توسط انسان قابل درک است. این اقدام احتیاطی به شما امکان می دهد در صورت بروز نشتی به سرعت متوجه تجمع گاز در اتاق شوید.

در صنعت مدرن از شکل دهی خلاء استفاده می شود که روشی برای تولید محصولات از ورق های ترموپلاستیک است. محصولی با پیکربندی مورد نیاز به دلیل اختلاف فشار ناشی از خلاء در حفره قالب که ورق روی آن ثابت می شود، به دست می آید. به عنوان مثال در تولید ظروف، قطعات یخچال و محفظه ابزار استفاده می شود. به دلیل انتشار در این روش، می توان چیزی را جوش داد که به خودی خود جوش دادن آن غیرممکن است (فلز با شیشه، شیشه و سرامیک، فلزات و سرامیک و موارد دیگر).

با توجه به انتشار ایزوتوپ های مختلف اورانیوم از طریق غشاهای متخلخل، سوخت راکتورهای هسته ای تصفیه می شود. گاهی سوخت هسته ای را سوخت هسته ای می نامند.

جذب (تجذب) مواد زمانی که وارد بافت زیر جلدی، داخل ماهیچه ها می شوند یا به غشاهای مخاطی چشم، بینی یا پوست مجرای گوش اعمال می شوند عمدتاً به دلیل انتشار رخ می دهد. این اساس استفاده از بسیاری از مواد دارویی است و جذب در عضلات سریعتر از پوست صورت می گیرد.

حکمت عامیانه می‌گوید: «تا شبنم هست موهایت را کوتاه کن». به من بگو، انتشار و چمن زنی صبحگاهی چه ربطی به آن دارد؟ توضیح بسیار ساده است. در طول شبنم صبحگاهی، چمن‌ها فشار تورگر را افزایش می‌دهند، روزنه‌ها باز هستند، و ساقه‌ها کشسان هستند، که باعث می‌شود چمن‌زنی آسان‌تر شود (علف‌های کوبیده شده با روزنه‌های بسته بدتر خشک می‌شوند).

در باغبانی، هنگام جوانه زدن و پیوند گیاهان، پینه بر روی بخش هایی به دلیل انتشار (از لاتین Callus - callus) - بافت زخم به شکل هجوم در مکان های آسیب ایجاد می شود و باعث بهبود آنها می شود، ادغام پیوندک را تضمین می کند. پایه

از پینه برای به دست آوردن کشت بافت ایزوله (ریزنمونه) استفاده می شود. این روشی برای نگهداری طولانی مدت و کشت در محیط های غذایی خاص سلول ها، بافت ها، اندام های کوچک یا قسمت های آنها جدا شده از بدن انسان، حیوانات و گیاهان است. بر اساس روش‌های رشد کشت میکروارگانیسم‌ها که آسپسیس، تغذیه، تبادل گاز و حذف محصولات متابولیک اشیاء کشت شده را فراهم می‌کند. یکی از مزایای روش کشت بافت، امکان مشاهده فعالیت حیاتی سلول ها با استفاده از میکروسکوپ است. برای انجام این کار، بافت گیاهی روی محیط های غذایی حاوی اکسین و سیتوکینین رشد می کند. پینه معمولاً از سلول‌های همگن با تمایز ضعیفی از بافت آموزشی تشکیل شده است، اما با تغییر شرایط رشد، به‌ویژه محتوای فیتوهورمون‌های موجود در محیط غذایی، تشکیل آب‌کش، آوند چوبی و سایر بافت‌ها در آن و همچنین رشد اندام‌های مختلف امکان‌پذیر است. و کل گیاه

II.7. طراحی آزمایش های فردی.

با استفاده از ادبیات علمی، سعی کردم آزمایش هایی را که برایم جالب ترین بود، تکرار کنم. من مکانیسم انتشار و نتایج این آزمایشات را در ارائه در قالب مدل های انیمیشن به تصویر کشیدم.

تجربه 1.دو لوله آزمایش بردارید: نیمی پر از آب و نیمی دیگر پر از ماسه. آب را داخل لوله آزمایش با ماسه بریزید. حجم مخلوط آب و ماسه در لوله آزمایش کمتر از مجموع حجم آب و ماسه است.

تجربه 2.یک لوله شیشه ای بلند را تا نیمه از آب پر کنید و سپس الکل رنگی را روی آن بریزید. سطح کلی مایعات در لوله را با یک حلقه لاستیکی علامت گذاری کنید. پس از مخلوط شدن آب و الکل، حجم مخلوط کاهش می یابد.

(آزمایش‌های 1 و 2 ثابت می‌کنند که بین ذرات ماده شکاف‌هایی وجود دارد؛ در هنگام انتشار، آنها با ذرات ماده بیگانه پر می‌شوند.)

تجربه 3.ما یک پشم پنبه مرطوب شده با آمونیاک را با یک پشم پنبه مرطوب شده با نشانگر فنل فتالئین در تماس قرار می دهیم. رنگ آمیزی پشمک ها را به رنگ زرشکی مشاهده می کنیم.

اکنون یک پشم پنبه مرطوب شده با آمونیاک در کف ظرف شیشه ای قرار می گیرد و یکی با فنل فتالئین مرطوب می شود. آن را به درب وصل کرده و ظرف شیشه ای را با این درب بپوشانید. پس از مدتی، پشم پنبه آغشته به فنل فتالئین شروع به رنگ شدن می کند.

در نتیجه برهمکنش با آمونیاک، فنل فتالئین به رنگ زرشکی در می‌آید، این همان چیزی است که در هنگام تماس پشم پنبه مشاهده کردیم. اما چرا در مورد دوم، پشم پنبه آغشته به فنل فتالئین است. رنگش هم هست چون الان پشمک ها با هم تماس ندارند؟ جواب: حرکت آشفته پیوسته ذرات مواد.

تجربه 4.یک نوار باریک از کاغذ صافی آغشته به مخلوط خمیر نشاسته و محلول نشانگر فنل فتالئین را در امتداد دیوار داخل یک ظرف استوانه ای بلند قرار دهید. کریستال های ید را در انتهای ظرف قرار دهید. ظرف را با درب محکم ببندید که پشم پنبه آغشته به محلول آمونیاک از آن آویزان شود.

به دلیل برهمکنش ید با نشاسته، رنگ آبی مایل به بنفش از روی نوار کاغذ بالا می رود. در همان زمان، رنگ زرشکی به سمت پایین پخش می شود - شواهدی از حرکت مولکول های آمونیاک. پس از چند دقیقه، مرزهای قسمت‌های رنگی کاغذ به هم می‌رسند و سپس رنگ‌های آبی و سرمه‌ای با هم ترکیب می‌شوند، یعنی انتشار رخ می‌دهد.[10]

تجربه 5.(با هم خرج کنید) یک ساعت با دست دوم، یک متر نوار، یک بطری ادو تویلت بردارید و در گوشه های مختلف اتاق بایستید. یکی زمان را یادداشت می کند و در بطری را باز می کند. دیگری زمانی را یادداشت می کند که بوی ادو تویلت را می دهد. با اندازه‌گیری فاصله بین آزمایش‌کنندگان، سرعت انتشار را پیدا می‌کنیم. برای دقت، آزمایش 3 تا 4 بار تکرار می شود و مقدار متوسط ​​سرعت پیدا می شود. اگر فاصله بین آزمایش کنندگان 5 متر باشد، پس از 12 دقیقه بو احساس می شود. یعنی سرعت انتشار در این حالت 2.4 متر بر دقیقه است.

تجربه 6.تعیین ویسکوزیته پلاسما با روش پلاسمولیز (طبق نظر P.A. Genkel).

سرعت پیشروی پلاسمولیز محدب در سلول های گیاهی وقتی با محلول هیپرتانیک درمان می شوند، به ویسکوزیته سیتوپلاسم بستگی دارد. هر چه ویسکوزیته سیتوپلاسم کمتر باشد، پلاسمولیز مقعر زودتر به محدب تبدیل می شود. ویسکوزیته سیتوپلاسم به درجه پراکندگی ذرات کلوئیدی و هیدراتاسیون آنها، به محتوای آب در سلول، به سن سلول ها و سایر عوامل بستگی دارد.

پیش رفتن.یک بخش نازک از اپیدرم را از برگ آلوئه درست کنید یا اپیدرم را از پوسته های نرم پیاز جدا کنید. بخش های آماده شده در یک شیشه ساعت به مدت 10 دقیقه در محلول قرمز خنثی با غلظت 1:5000 رنگ می شوند. سپس بخش‌های جسم روی یک لام شیشه‌ای در قطره ساکارز با غلظت کم قرار می‌گیرد و با یک ورقه پوششی پوشانده می‌شود. در زیر میکروسکوپ، وضعیت پلاسمولیز مشخص می شود. ابتدا پلاسمولیز مقعر در سلول ها مشاهده می شود. متعاقباً، این شکل یا حفظ می شود یا با سرعت های مختلف به شکل محدب تبدیل می شود. توجه به زمان انتقال از پلاسمولیز مقعر به محدب مهم است. دوره زمانی که در طی آن پلاسمولیز مقعر به پلاسمولیز محدب تبدیل می شود، نشانگر درجه ویسکوزیته پروتوپلاسم است. هر چه زمان انتقال به پلاسمولیز محدب بیشتر باشد، ویسکوزیته پلاسما بیشتر است. پلاسمولیز در سلول های پیاز سریعتر از پوست آلوئه آغاز می شود. این بدان معنی است که سیتوپلاسم سلول های آلوئه چسبناک تر است.

تجربه 7.پلاسمولیز. دپلاسمولیز. نفوذ مواد به داخل واکوئل [2]

برخی از مواد آلی به سرعت به داخل واکوئل نفوذ می کنند. در سلول ها، وقتی در محلول های چنین موادی نگهداری می شوند، پلاسمولیز نسبتاً سریع از بین می رود و دپلاسمولیز رخ می دهد.

دپلاسمولیز عبارت است از ترمیم تورگور در سلول ها(یعنی پدیده مخالف پلاسمولیز).

پیش رفتن.بخش‌هایی از اپیدرم فوقانی فلس‌های پیاز رنگی (سمت مقعر) در یک قطره محلول I M از کود گیاهی اوره یا گلیسرول مستقیماً روی یک لام شیشه‌ای قرار داده می‌شوند و با یک ورقه پوششی پوشانده می‌شوند. پس از 15-30 دقیقه، اشیاء زیر میکروسکوپ بررسی می شوند. سلول های پلاسمولیز شده به وضوح قابل مشاهده هستند. بخش ها را به مدت 30-40 دقیقه دیگر در یک قطره محلول بگذارید. سپس دوباره زیر میکروسکوپ نگاه می کنند و دپلاسمولیز را مشاهده می کنند - بازیابی تورگ.

نتیجه : گیاهان نمی توانند به وضوح میزان ورود و خروج مواد شیمیایی به سلول ها را کنترل کنند.

III. نتیجه.

قوانین انتشار بر فرآیندهای حرکت فیزیکی و شیمیایی عناصر در داخل زمین و جهان و همچنین فرآیندهای حیاتی سلول ها و بافت های موجودات زنده حاکم است. انتشار نقش مهمی در زمینه های مختلف علم و فناوری، در فرآیندهایی که در طبیعت زنده و بی جان رخ می دهد، ایفا می کند. انتشار بر روند بسیاری از واکنش‌های شیمیایی و همچنین بسیاری از فرآیندها و پدیده‌های فیزیکوشیمیایی تأثیر می‌گذارد: غشاء، تبخیر، تراکم، تبلور، انحلال، تورم، احتراق، کاتالیزوری، کروماتوگرافی، شب تاب، الکتریکی و نوری در نیمه‌رساناهای هسته‌ای مجدد، و غیره. . انتشار در تشکیل یک لایه الکتریکی دوگانه در مرزهای فاز، انتشار و الکتروفورز، در فرآیندهای عکاسی برای به دست آوردن سریع تصاویر و غیره اهمیت زیادی دارد. فلزات، متالیزاسیون و جوش مواد، دباغی چرم و خز، رنگرزی الیاف، گازهای متحرک با استفاده از پمپ های انتشار. نقش انتشار به دلیل نیاز به ایجاد مواد با خواص از پیش تعیین شده برای توسعه زمینه های فناوری (انرژی هسته ای، فضانوردی، تشعشع و فرآیندهای شیمیایی پلاسما و غیره) به طور قابل توجهی افزایش یافته است. آگاهی از قوانین حاکم بر انتشار این امکان را فراهم می کند که از تغییرات ناخواسته در محصولاتی که تحت تأثیر بارها و دماهای بالا، تشعشعات و بسیاری موارد دیگر رخ می دهد جلوگیری شود.

جهان بدون انتشار چگونه خواهد بود؟ حرکت حرارتی ذرات را متوقف کنید - و همه چیز در اطراف مرده خواهد شد!

در کارم، مطالب جمع‌آوری‌شده در مورد چکیده را خلاصه کردم و برای دفاع از آن، ارائه‌ای در ویرایشگر پاور پوینت آماده کردم. این ارائه، به نظر من، می تواند مطالب درسی را در این موضوع متنوع کند. برخی از آزمایشات شرح داده شده در ادبیات توسط من تکرار شد و کمی اصلاح شد. جالب ترین نمونه های انتشار در اسلایدهای ارائه در مدل های متحرک ارائه شده است.

IV. کتاب های مورد استفاده:

1. Antonov V.F.، Chernysh A.M.، Pasechnik V.I.، و همکاران Biophysics.

M., Arktos-Vika-press, 1996

2. Afanasyev Yu.I.، Yurina N.A.، Kotovsky E.F. و دیگران. بافت شناسی.

M. Medicine، 1999.

3. Alberts B.، Bray D.، Lewis J. و همکاران زیست شناسی مولکولی سلول.

در 3 جلد. جلد 1. م.، میر، 1373.

4. دایره المعارف بزرگ سیریل و متدیوس 2006

5. واریکاش وی.م. و دیگران.فیزیک در طبیعت زنده. مینسک، 1984.

6. Demyankov E.N. مشکلات زیست شناسی M. Vlados، 2004.

7. نیکولایف N.I. انتشار در غشاها م شیمی، 1980، ص 76

8. Peryshkin A.V. فیزیک. 7. M. Bustard، 2004.

9. فرهنگ دایره المعارف فیزیکی، م.، 1983، ص. 174-175، 652، 754

10. Shablovsky V. فیزیک سرگرم کننده. سن پترزبورگ، «تریگون» 1997، ص416

11.xttp//bio. fizten/ru./

12.xttp//markiv. narod.ru./

13. «http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%84%D1%84%D1%83%D0%B7%D0%B8%D1%8F» دسته‌ها: پدیده در سطح اتمی | پدیده های ترمودینامیکی | پدیده انتقال | انتشار

درس زیست شناسی عمومی

موضوع درس:انتشار اساس زندگی است

نوع جلسه آموزشی: درس تلفیقی(طبق طبقه بندی T.I. Shamova)

اهداف جلسه آموزشی:

1. جنبه آموزشی - شکل گیری دانش در مورد ساختار، خواص و عملکرد لایه داخلی غشای سلولی - غشای پلاسما (و با استفاده از مثال آن، سایر غشای سلولی)، توسعه مفهوم مطابقت ساختار به عملکردهای انجام شده

2. جنبه رشدی - برای فعال کردن تفکر دانش آموزان، توانایی مقایسه، تجزیه و تحلیل، توانایی تدوین مستقل نتیجه گیری، برای ترویج توسعه تفکر منطقی و فعالیت شناختی دانش آموزان.

3. جنبه آموزشی - افزایش انگیزه برای مطالعه زیست شناسی، افزایش علاقه به موضوعات علوم طبیعی، استفاده از انواع تکنیک های فعالیت، برای نشان دادن اینکه آگاهی از ویژگی های موجود زنده تنها با ادغام دانش به دست آمده از علوم مختلف امکان پذیر است.

در طول کلاس ها

1. لحظه سازمانی

آماده سازی دانش آموزان برای کار در درس: احوالپرسی، نگرش روانشناختی مثبت نسبت به کار، سازماندهی توجه همه دانش آموزان.

معلم. عصر بخیر، دانش آموزان عزیز! از آشنایی با شما خوشحالم و به کمک و همکاری شما در طول درس امیدوارم. با دادن یک سبد نارنگی از شما دعوت می کنم با هم همکاری کنید. اگر پیشنهاد من را پذیرفتی، کف دست هایت را به سوی من باز کن و اگر نه، آنها را از من برگردان. دیدن این میوه ها لذت بخش است؛ "توپ های نارنجی" درخشان به ما احساس شادی، لذت و سرور می دهد!

2. ایجاد انگیزه در دانش آموزان

من کلمات رادیوشیمیدان مجارستانی D. Hevesy را به عنوان متن درس خود انتخاب کردم: (اسلاید اول ارائه)

سوال: چگونه این کلمات را درک می کنید؟

استدلال دانش آموزان

سازماندهی کار دانش آموزان در مورد یک موضوع جدید

2. پذیرایی "سبد ایده"

از دانش آموزان دعوت می کند تا پوست نارنگی را جدا کنند.

سوال: چه چیزی در مخاطب تغییر کرده است؟

سوال: چرا این اتفاق افتاد؟

معلم پاسخ های دانش آموزان را (به صورت مجازی) در "سبدی از ایده ها" قرار می دهد.

سوال: به نظر شما چه پدیده ای زیربنای این فرآیندها است؟

آن را خلاصه می کند.

شرط اصلی این است که آنچه قبلاً توسط دیگران گفته شده تکرار نشود.

معلم: چرا این اتفاق می افتد که گواه حرکت مداوم مولکول ها در طبیعت زنده و بی جان است؟ چه فرآیندهایی زیربنای این جنبش ها هستند؟ امروز در این مورد صحبت خواهیم کرد.

3. تعیین هدف

معلم: از دانش آموزان دعوت می کند تا موضوع درس را تدوین کنند.

موضوع درس را تصحیح می کند: "توسعه اساس زندگی است."

به دانش آموزان کمک می کند تا هدف درس را تدوین کنند. هدف از درس ما:ثابت کنید که انتشار اساس زندگی است.

معلم: اهداف درس: گسترش دانش در مورد ساختار، خواص و عملکرد غشای سیتوپلاسمی، نشان دادن رابطه رشته هایی مانند "فیزیک" و "زیست شناسی" در این درس و اثبات اینکه انتشار اساس زندگی است.

3. به روز رسانی دانش.

معلم: مطالب مربوط به موضوع درس امروز بر اساس دانشی است که قبلاً هنگام مطالعه زیست شناسی کسب کرده اید. اکنون چند لحظه را به یاد می آوریم.

جدول کلمات متقاطع "ساختارهای سلولی پایه"

(اسلاید دوم ارائه)

معلم: آخرین کلمه در جدول کلمات متقاطع "پوسته" است.

سوال: "چه ساختار سلولی در زیر غشاء قرار دارد؟"

4. و یادگیری مطالب جدید

معلم: در زیر دیواره سلولی یک غشای پلاسمایی (غشاء - پوست، فیلم) وجود دارد که مستقیماً با سیتوپلاسم مرز دارد. ضخامت غشای پلاسمایی حدود 10 نانومتر است.

معلم:

1. مجموعه ها سوال:"یادتان هست که غشای پلاسما از چه موادی تشکیل شده است؟"

2. داستانی در مورد ساختار غشای پلاسمایی (نمودار ساختار غشا در اسلاید نشان داده شده است)

(اسلاید سوم ارائه)

دانش آموزان: پروتئین ها و لیپیدها. آنها در دو لایه مرتب شده اند.

معلم: مولکول های لیپید در غشای پلاسمایی در دو ردیف قرار گرفته و یک لایه پیوسته را تشکیل می دهند. بیشتر غشاها حاوی فسفولیپیدها هستند؛ آنها حاوی باقیمانده اسید فسفریک هستند. مولکول‌های فسفولیپید به گونه‌ای چیده شده‌اند که «دم‌های» آبدوست به سمت داخل و «سرهای» آبگریز به سمت بیرون و به سمت آب هستند.علاوه بر لیپیدها، غشاء حاوی پروتئین (تا 60٪) است. آنها عملکردهای خاص غشاء را تعیین می کنند. مولکول های پروتئین ها و لیپیدها متحرک هستند و می توانند عمدتاً در صفحه غشاء حرکت کنند. مولکول های پروتئین یک لایه پیوسته تشکیل نمی دهند.

وجود دارد:

پروتئین های محیطی- واقع در سطح بیرونی یا داخلی غشا، می تواند سیگنال های محیط خارجی و داخلی را تبدیل کند.

پروتئین های نیمه انتگرال- غوطه ور شدن در دولایه تا اعماق مختلف، از ساختار غشایی حمایت می کند.

پروتئین های غشایی- از طریق و از طریق غشاء نفوذ کند، با محیط خارجی و داخلی سلول تماس پیدا کند، واکنش های متابولیکی را کاتالیز کند، از انتقال کاتیون ها و آنیون ها اطمینان حاصل کند و منافذ تشکیل دهد.

معلم: خواص غشا

اما قبل از اینکه به خواص غشاها بپردازیم، بیایید آنچه را که از درس فیزیک می‌دانید، به یاد بیاوریم.

سوال: «از دیدگاه فیزیک، یکی از ویژگی‌های مایع یعنی سیال بودن چیست؟»

سوال: "در چه موردی این پدیده مشاهده می شود؟"

پاسخ ها: این با جاذبه متقابل مولکول های مایع توضیح داده می شود. این پدیده در صورتی مشاهده می شود که فاصله بین مولکول های مایع با اندازه مولکول قابل مقایسه باشد.

از دانش‌آموزان دعوت می‌کند تا هنگام توضیح مطالب، نمودار را پر کنند.

(اسلاید چهارم ارائه)

معلم: ما خواص غشاء را با استفاده از آزمایشات حباب صابون توضیح خواهیم داد.

سوال مشکل ساز: "چرا حباب صابون برداشتیم؟"

نمایش ساختار حباب صابون.

(اسلاید پنجم ارائه)

معلم: پاسخ: اما واقعیت این است که مولکول های صابون و فسفولیپیدهایی که غشاها را تشکیل می دهند ساختار مشابهی دارند.

تجربه:دانش آموزی جریان مایع را در دیواره حباب صابونی که روی یک لوله پلاستیکی آویزان است نشان می دهد

اولین خاصیت غشاها تحرک است.

یک دولایه لیپیدی اساساً یک تشکیل مایع است که در صفحه آن مولکول ها می توانند آزادانه حرکت کنند - بدون از دست دادن تماس ها به دلیل جاذبه متقابل "جریان". دم های آبگریز می توانند آزادانه از کنار یکدیگر سر بخورند.

تجربه:دانش آموز نشان می دهد که چگونه با سوراخ کردن حباب صابون و سپس برداشتن سوزن، یکپارچگی دیواره آن بلافاصله بازیابی می شود.

معلم: خاصیت دوم توانایی خود بسته شدن است.

به لطف این توانایی، سلول ها می توانند با ادغام غشای پلاسمایی خود (به عنوان مثال، در طول توسعه بافت عضلانی) جوش بخورند. همین اثر در هنگام بریدن یک سلول به دو قسمت با یک میکروچاقو مشاهده می شود و پس از آن هر قسمت توسط یک غشای پلاسمایی بسته احاطه می شود.

سوال: در چه موردی، از دیدگاه فیزیک، جاذبه متقابل بین مولکول ها مشاهده می شود؟

پاسخ: اگر فاصله بین مولکول ها با اندازه مولکول قابل مقایسه باشد، جاذبه متقابل مشاهده می شود، اما اگر فاصله بسیار بزرگتر شود، جاذبه متقابل ظاهر نمی شود.

قطعه ویدیویی "اشاعه تسهیل شده"

معلم: سومین خاصیت مهم غشا آن است تراوایی انتخابی. این بدان معناست که مولکول ها و یون ها با سرعت های مختلف از آن عبور می کنند و هر چه اندازه مولکول ها بزرگتر باشد سرعت عبور آنها از غشاء کمتر می شود. این ویژگی غشای پلاسما را به صورت تعریف می کند سد اسمزیآب و گازهای حل شده در آن حداکثر قابلیت نفوذ را دارند. یون ها بسیار کندتر از غشا عبور می کنند.

معلم: خواص غشا را نام ببرید:

دانش آموزان پاسخ می دهند: 1. تحرک. 2. خود بسته شدن. 3. نفوذپذیری انتخابی. (اسلاید ششم ارائه)

معلم: حالا بیایید کمی استراحت کنیم.

دقیقه تربیت بدنی

معلم:

نشان دادن تجربه "مشاهده پلاسمولیز و دپلاسمولیز یک سلول گیاهی"(کلیپ تصویری)

سوالات:

پلاسمولیز چیست؟

به چه پدیده ای دپلاسمولیز می گویند؟

اسمز چیست؟

با دانش آموزان نتیجه گیری می کند.

معلم: نتیجه:

پلاسمولیز - جدا شدن لایه جداری سیتوپلاسم از پوسته سخت سلول گیاهی.

دپلاسمولیز

اسمز

ما تایید کرده ایم که غشای پلاسمایی به طور انتخابی نفوذپذیر است

معلم: اوپارین الکساندر ایوانوویچ گفت که پس از ظهور غشاها... اولین موجودات زنده می توانند از سوپ جوشانده شده در دریاها تشکیل شوند. دانشمند بر چه اساسی به این گفته رسیده است؟

دانش آموزان: غشاء محتویات سلولی را از محیط خارجی جدا می کند.

معلم: بیایید به یاد بیاوریم که وظایف اصلی غشای سلولی چیست؟

دانش آموزان: 1. مانع

2. حمل و نقل

3. گیرنده

قطعه ویدیویی "عملکرد غشاء"

معلم: بیایید عملکرد انتقال غشا را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم.

معلم: تمرین 1. تصور کنید که به دیوار، حصار، مانعی نزدیک شده اید که باید بر آن غلبه کنید. چگونه سعی خواهید کرد وارد شوید؟

دانش آموزان به دو گروه تقسیم می شوند، به هر گروه یک ورق کاغذ داده می شود که با یک خط عمودی به دو ستون تقسیم می شود. به گروه 2 دقیقه فرصت داده می شود تا فکر کنند. دانش آموزان باید تا حد امکان روش های ورود را پیشنهاد کنند و آنها را در ستون سمت چپ برگه یادداشت کنند.

تبلیغات کارهای گروهی که در نتیجه لیست هر گروه با موفق ترین پیشنهادها تکمیل می شود.

وظیفه 2. تصور کنید که این شخصی نیست که به حصار یا دیوار نزدیک می شود که باید بر مانعی غلبه کند، بلکه ماده ای است که در کنار یک سلول زنده قرار دارد. او باید وارد سلول شود. سعی کنید برای هر یک از روش هایی که برای غلبه بر موانع پیشنهاد کرده اید، قیاس پیدا کنید. آنها را در سمت راست کاغذ یادداشت کنید.

اجتماعی شدن در گروه دانش آموزان روش های ورود به سلول را با صدای بلند می خوانند و موفق ترین قیاس های گروه های دیگر را ثبت می کنند.

معلم: (کار گروه ها را خلاصه می کند و انواع انتقال از طریق غشاء را توضیح می دهد).

انتشار

قطعه ویدیویی "انتشار در یک غشاء"

اسمز حرکت حلال از ناحیه ای با غلظت بالا به ناحیه ای با غلظت کمتر است.

معلم: ما در آزمایشات در مورد انتشار صحبت می کنیم. من دوباره شما را به طبیعت بی جان باز می گردانم و از شما می خواهم به یاد داشته باشید که انتشار از دیدگاه فیزیک چیست؟

انتشارپدیده نفوذ متقابل مولکولهای یک ماده بین مولکولهای ماده دیگر است.

معلم: انتشار در طبیعت زنده و بی جان چه ویژگی هایی دارد؟ چه چیزی سرعت انتشار را تعیین می کند؟

بحث دانش آموزان، طرح فرضیه ها

معلم: بنابراین، آیا فکر می کنید که سرعت انتشار به دما و وضعیت تجمع ماده بستگی دارد؟ چرا؟

پاسخ های پیش بینی شده دانش آموزان

معلم: حالا بیایید فرضیه شما را آزمایش کنیم.

تجربه

تجهیزات: 2 لیوان آب با دماهای مختلف، لیوان، پیپت، قهوه

پیش رفتن:

به همان مقدار آب، اما در دماهای مختلف، در دو ظرف شیشه ای یکسان بریزید.

2-3 قطره آب سرد و گرم روی لیوان (روی لیوان های مختلف) بریزید.

چند دانه قهوه فوری را در بالا قرار دهید.

ببینید چه اتفاقی می افتد. (1-2 دقیقه)

مدت زمانی که طول می کشد تا تمام آب لیوان رنگ شود را اندازه گیری کنید.

آیا پدیده انتشار در این آزمایش اتفاق می افتد؟ چرا؟

نتایج را در یک جدول ارائه دهید.

تجربه شماره

لیوان آب

زمان رنگرزی

سرد

داغ

در مورد میزان انتشار در عروق اول و دوم چه می توانید بگویید؟

حال در هر دو رگ مواد مشابهی که در حالت های تجمعی یکسان هستند در انتشار شرکت می کنند. بنابراین، سرعت انتشار باید یکسان باشد؟ اما نتایج تجربی خلاف این را نشان می دهد. چرا؟

سرعت انتشار با افزایش دما افزایش می یابد، زیرا مولکول های اجسام متقابل شروع به حرکت سریعتر می کنند. این عبارت برای مواد در هر حالت تجمع صادق است.

نتیجه: انتشار در مایعات اتفاق می افتد و با افزایش دما تسریع می شود.

5. بررسی اولیه درک مطالب مورد مطالعه.

معلم: برمی گردد به سوال، در ابتدای درس پرسید: "به من بگویید، چرا بوی نارنگی، بعد از اینکه شروع به پوست کندن آن کردیم، در کل کلاس پخش شد؟"

سوال:"چه پدیده فیزیکی زیربنای مکانیسم انتقال مواد به داخل سلول از طریق غشای سیتوپلاسمی است؟"

تحکیم.

از دانش‌آموزان دعوت می‌کند تا یک تکلیف آزمایشی (با استفاده از یک ارائه چندرسانه‌ای) را برای ادغام مطالب مورد مطالعه تکمیل کنند.

1. وظایف اصلی غشای پلاسما را انتخاب کنید

الف) حمل و نقل، مانع، گیرنده

ب) حمل و نقل، انرژی، مانع

ج) حمل و نقل، انرژی، کاتالیزوری

2. غشای پلاسمایی از چه موادی تشکیل شده است؟

الف) کربوهیدرات ها و پروتئین ها

ب) پروتئین ها و لیپیدها

ج) پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک

3. چه فرآیندی در این شکل نشان داده شده است؟

الف) اسمز

ب) انتشار

ج) پلاسمولیز

4. چه فرآیندی در این شکل نشان داده شده است؟

الف) پلاسمولیز

ب) دپلاسمولیز

ج) میتوز

5. بیایید به حبوبات بپردازیم،که روی میزهای شما هستند یک لوبیا را از قبل در آب داغ خیس کردیم، دیگری خشک ماند. به نظر من تفاوت در اندازه لوبیا قابل مشاهده است. چه روندی را در اینجا مشاهده می کنید؟

الف) پلاسمولیز

ب) اسمز

ج) ارتفاع

تأیید متقابل کار آزمون

7. تجزیه و تحلیل

معلم: بیایید به خلاصه درس خود بپردازیم

«ذهن متفکر تا زمانی که موفق نشود حقایق متفاوتی را که مشاهده می‌کند به هم پیوند دهد، احساس خوشبختی نمی‌کند.»

سوال: آیا فکر می کنید من اپیگراف مناسبی را برای درس خود انتخاب کردم؟ توضیح دهد که چرا؟

دانش آموزان به سوال مطرح شده استدلال می کنند و پاسخ می دهند.

معلم: بنابراین چرا انتشار اساس زندگی است؟

دانش آموزان: انتشار در فرآیندهای زندگی اشیاء زنده اهمیت زیادی دارد. انتشار نقش مهمی در تغذیه گیاه، انتقال مواد مغذی و اکسیژن در بدن انسان و حیوان دارد.

معلم: "فکر می کنید (در زندگی، در حرفه) دانش در مورد انتشار در کجا برای شما مفید خواهد بود؟"

معلم: چه پدیده ای رشته های "فیزیک" و "زیست شناسی" را هنگام مطالعه خواص و عملکرد غشای پلاسمایی به هم متصل می کند؟

8. تکالیف

تکالیف را به دانش آموزان می گوید و نحوه تکمیل آن را توضیح می دهد.

1. کلمه پر شده "اشتباه نامه" را حل کنید.

نفوذ مولکول های یک ماده به فضاهای بین مولکولی ماده دیگر

حالت تجمع یک ماده که در آن انتشار با بالاترین سرعت اتفاق می افتد

انتشار در یک جهت از طریق غشاهای نیمه تراوا

نتیجه انتشار زباله های مضر تولید به جو و رودخانه ها است

بی نظم……. مولکول ها منجر به انتشار مواد می شود.

کمیت فیزیکی که فرآیند انتشار را تسریع می کند

تجویز دارو از طریق پوست با استفاده از جریان الکتریکی.

2. کتابچه ای با عنوان "تحول در حرفه من" ایجاد کنید.

3. چندین ضرب المثل را انتخاب کنید که در آنها پدیده انتشار مشاهده شده است.

4. آزمایشی انجام دهید.

تکالیف اول و دوم توسط همه دانش آموزان انجام می شود.

سوم و چهارم - اختیاری.

9. انعکاس

از دانش آموزان دعوت می شود تا درخت را با نارنگی "لباس" کنند:

اگر درس را دوست داشتید و چیزهای جدید و جالب زیادی یاد گرفتید، یک نارنگی نارنجی به درخت وصل شده است.

اگر این فعالیت را دوست نداشتید، خسته کننده و غیر جالب بود، پس یک نارنگی سفید به درخت متصل می شود.

از دانش‌آموزان دعوت می‌کند تا فعال‌ترین دانش‌آموز درس را نام ببرند؛ به این دانش‌آموز برای کار فعال در درس تلفیقی «اشاعه اساس زندگی است» یک سبد نارنگی اعطا می‌شود.