O que é um gradiente de concentração?

A concentração de uma substância é o número de moléculas presentes em um determinado volume de líquido ou gás. Um gradiente de concentração ocorre entre uma área de alta concentração e uma área de baixa concentração. Na natureza, isso geralmente ocorre em cada lado de uma borda celular ou membrana. Se as partículas podem atravessar livremente a membrana, ocorre um processo chamado difusão, onde as partículas se movem através do gradiente de concentração com um fluxo líquido em direção à área de baixa concentração. Esse movimento de moléculas abaixo do gradiente eventualmente leva a ambas as áreas se tornarem iguais em concentração, um estado conhecido como equilíbrio dinâmico. O processo conhecido como difusão significa que as moléculas tendem a se afastar das áreas onde há altas concentrações e a se mover em direção a regiões menos concentradas. Diferente tipo de moléculaS também tendem a se misturar. Ambos os processos estão em ação quando um perfume se espalha gradualmente por uma sala, misturando -se com moléculas de ar. Eventualmente, uma distribuição uniforme de partículas remove o gradiente de concentração.

Em um processo conhecido como osmose, as moléculas parecem se mover da maneira oposta entre gradientes, de baixas a altas concentrações de partículas. Isso pode ser visto nos casos em que uma membrana celular bloqueia as partículas de passar porque são muito grandes. As moléculas de água na solução podem ser pequenas o suficiente para passar pela membrana, mesmo que as partículas dissolvidas não sejam.

As moléculas de água se movem da região fora da célula, onde a concentração de partículas é relativamente baixa, para o interior da célula, onde há uma alta concentração de partículas. Da mesma maneira que a difusão, esse movimento reduz o gradiente de concentração entre as duas áreas. Pode ser deScribed como uma forma especial de difusão, porque as moléculas de água estão realmente se movendo de uma área de alta concentração de água para uma área de baixa concentração de água.

Às vezes, a biologia celular trabalha para mover ativamente partículas contra um gradiente de concentração e contra a influência da osmose e difusão. O que é conhecido como mecanismos de transporte ativos entram em jogo, como a bomba de sódio-potássio. Esta bomba transporta moléculas de sódio e potássio através da membrana celular, garantindo que haja uma alta concentração de potássio dentro da célula e uma alta concentração de sódio fora. O processo requer ATP, uma molécula especial na qual a energia é armazenada, que é encontrada dentro da célula.