2.6. Клітини знають фізику

Осмос має величезне значення для рослинних і тваринних організмів. Наявність води необхідна для нормального перебігу різних процесів. Оболонка клітини має властивості напівпроникної мембрани. Клітина має власні «насоси», що перекачують воду всередину. Якщо через певні причини «насоси» виходять з ладу, клітини зменшуються в розмірах і гинуть.

Я кщо помістити клітини в дистильовану воду, відбувається набрякання, потім розрив оболонок. Наприклад, еритроцити зафарбовують воду в червоний колір. Падіння осмотического тиску в клітинах при зневодненні організму приводить до їхнього колапсу (стиснення); навпаки, знесолення організму призведе до набряку й розриву клітин (осмотичний шок). Шок при сильних кровотечах обумовлений не стільки втратою крові, скільки різким падінням осмотичного тиску й колапсом судин. Тому при значних втратах крові потерпілим вводять замінники плазми крові, завдяки яким відновлюється осмотичний тиск. У розчинах з високою концентрацією солей відбувається зморщування клітин через втрату води. Це явище використається, наприклад, при консервуванні харчових продуктів шляхом додавання значної кількості солі чи цукру. Мікроорганізми при цьому стають нежиттєздатними.

Для росту й розвитку рослинних організмів має велике значення співвідношення між осмотичними тисками ґрунтового розчину й клітинного соку. Рослина може нормально розвиватися лише тоді, коли осмотичний тиск клітинного соку більший за осмотичний тиск ґрунтового розчину. Дією осмотичного тиску пояснюється також набрякання насінин рослин. Варто зазначити, що осмотичний тиск – сила, що забезпечує рух води в рослинах і її підйом від коріння до верхівки. Клітини листя, втрачаючи воду, осмотично всмоктують її із клітин стебла, а останні – з клітин коренів, які беруть воду з ґрунту.

2.7 Дифузія впливає на думки

Вчені вважають, рух крові судинами змінює хід наших думок. Група вчених під керівництвом Кристофера Мура (Chrіstopher Moore) з американського інституту Макговерна (McGovern Іnstіtute for Braіn Research at MІ) висунула припущення, що кров, крім того що доставляє до тканин кисень і поживні речовини, ще й впливає на наші розумові процеси. «Ми припустили, що кров впливає на передачу сигналів нейронами. Адже якщо це дійсно так, то нам потрібно трохи переглянути своє розуміння роботи мозку», – говорить Кристофер. Відповідно до гіпотези вченого, кров не просто живить мозок, але й допомагає контролювати його активність. Тобто , якщо на певній ділянці кровоток змінюється, це позначається на активності прилеглих нейронів, впливаючи на їх здатність передавати сигнали між собою й, як наслідок, на передачу інформації в мозок і всередині нього.

Мур і його команда припускають, що кров може впливати на мозок декількома шляхами, зокрема, й шляхом дифузії. У крові людини міститься безліч здатних до дифузії агентів, які можуть «вибратися» з судин і впливати на нейрони. Відповідно, варіювання обсягу крові змінює концентрацію цих агентів.

Висновки

В ході виконання даної роботи ми поглибили свої знання про явище дифузії. Здійснивши дослідне дослідження протікання дифузії в твердих тілах, рідинах і газах, ми переконались в існуванні певних закономірностей: зі збільшенням температури швидкість дифузії зростає в усіх випадках; швидше за все дифузія протікає в газах, значно повільніше в ріднах і твердих тілах. Також нами було змодельовано процес осмосу, проте не досліджено, від яких факторів залежить його перебіг.

Нами було з’ясовано роль дифузії в промисловості, побуті, та, найголовніше, в живій природі. Зокрема, ми систематизували інформацію про значення дифузії для процесів травлення, дихання, обміну речовин, сприйняття запахів і смаків. На наш погляд, завдання, поставлені перед початком виконання роботи, виконані.

Дана робота може бути продовжена та доповнена математичним обгрунтуванням закономірностей процесів дифузії в життєво важливих процесах.