gradient de Concentration

définition du gradient de concentration

définition du gradient de Concentration

le gradient de Concentration fait référence au changement progressif de la concentration des solutés dans une solution grâce à une solution. Une solution, essentiellement, a deux composants principaux, le solvant (le composant dissolvant, par exemple l’eau) et le soluté (les particules qui sont solubles par le solvant).,

en biochimie, la concentration se rapporte à la quantité d’un sous-composant d’une solution, par exemple la quantité de solutés dans une solution. Le Gradient, à son tour, est un terme qui fait généralement référence à l’augmentation ou à la diminution progressive d’une variable par rapport à la distance. À cet égard, un gradient de concentration serait le résultat lorsque les quantités de solutés entre deux solutions sont différentes.

en biologie, un gradient de concentration résulte de la distribution inégale des particules, par exemple des ions, entre deux solutions, c’est-à-dire, le liquide intracellulaire (la solution à l’intérieur de la cellule) et le liquide extracellulaire (la solution à l’extérieur de la cellule). Ce déséquilibre des solutés entre les deux solutions pousse les solutés à passer d’une zone très dense à une zone moins dense. Ce mouvement est une tentative d’établir l’équilibre et d’éliminer le déséquilibre des concentrations de solutés entre les deux solutions.,

Étymologie

Le terme de concentration vient de la parole de concentrer, français de concentrer, de con– + centre, qui signifie « mettre au centre”. Le mot gradient vient du latin gradiens, de gradior, qui signifie « marcher”ou « marcher ». Synonyme: gradient de densité.,

transport biologique

dans les systèmes biologiques, il existe deux phénomènes majeurs de transport: le transport passif et le transport actif. Dans le transport passif, des particules (par exemple des ions ou des molécules) sont transportées le long du gradient de concentration. Cela signifie que les particules se déplacent des zones de fortes concentrations vers des zones de faibles concentrations. En raison du mouvement passif des particules, aucune énergie chimique n’est dépensée au fur et à mesure. Des exemples de transport passif sont la diffusion simple, la diffusion facilitée, la filtration et l’osmose., Inversement, le transport actif est le transport des particules contre le gradient de concentration. Cela signifie que les particules sont déplacés vers une zone de faible concentration dans une zone de forte concentration. Pour cette raison, l’énergie chimique est dépensée pour déplacer les particules vers une zone déjà saturée ou dense en particules similaires.,

Concentration gradient and diffusion

la diffusion Simple est un type de transport passif qui ne nécessite pas l’aide de protéines de transport. Puisque le mouvement est en descente, c’est-à-dire d’une zone de plus grande concentration à une zone de plus faible concentration, un gradient de concentration est suffisant pour conduire le processus., Un mouvement net neutre des particules sera atteint lorsque le gradient de concentration aura disparu. Cela signifie que l’équilibre entre les deux domaines est atteint. La quantité de particules ou de solutés dans un domaine similaire à celui de l’autre zone.
dans la diffusion facilitée, le processus a besoin d’une protéine de transport. Semblable à la diffusion simple, elle est entraînée par un gradient de concentration et l’équilibre est atteint lorsqu’il n’y a plus de mouvement net de molécules entre les deux zones.
dans de nombreux cas, cependant, le gradient de concentration n’est pas un facteur suffisant dans le transport passif., Par exemple, la présence de deux solutions différentes sur la surface externe de la cellule aurait deux différents degrés de saturation et la solubilité. Par exemple, les petites molécules lipophiles et les molécules de gaz non polaires pourraient diffuser plus facilement à travers la bicouche lipidique de la membrane cellulaire que les molécules polaires, y compris l’eau.

gradient de Concentration et osmose

l’eau est l’une des molécules qui nécessitent une protéine de transport pour descendre le gradient de concentration à travers une membrane biologique., L’osmose est similaire à la diffusion car les deux sont caractérisés par un mouvement de descente. La différence réside cependant dans la particule qui se déplace. En diffusion, il s’agit du mouvement des solutés. En osmose, il s’agit du mouvement du solvant, c’est-à-dire des molécules d’eau. En osmose, les molécules d’eau se déplacer dans une zone de forte concentration vers une zone de faible concentration. La pression qui pousse les molécules d’eau à se déplacer de cette manière est appelée gradient osmotique. Mais pour se déplacer à travers la membrane cellulaire, il doit utiliser une protéine de canal dans la membrane cellulaire., Cette protéine de transport couvre toute la membrane et fournit un canal hydrophile à travers la molécule d’eau pourrait passer à travers. L’eau est une molécule polaire. Ainsi, il ne peut pas facilement passer à travers le composant bicouche lipidique hydrophobe de la membrane cellulaire. Il aura donc besoin d’une protéine de transport pour se déplacer. Néanmoins, comme le mouvement est en descente, aucune énergie chimique n’est requise.,

gradient de Concentration dans le transport actif

Dans le transport actif, les particules sont transportées dans une montée du mouvement. Cela signifie qu’ils se déplacent contre leur gradient de concentration, c’est-à-dire d’une zone de concentration plus faible à une zone de concentration plus élevée. Parce que le mouvement est en montée, ce processus nécessite de l’énergie chimique. Le transport actif peut être primaire ou secondaire., Un transport actif primaire est un transport qui utilise de l’énergie chimique (par exemple ATP) alors qu’un transport actif secondaire utilise un gradient électrique (c’est-à-dire un gradient résultant de la différence de charge à travers une membrane) et un gradient chimique (c’est-à-dire un gradient formé à partir des concentrations inégales de solutés). Un gradient électrochimique est un gradient de potentiel électrochimique pour un ion qui peut se diffuser dans notre hors de la cellule via la membrane cellulaire. Depuis des ions chargés électriquement, leur mouvement dans et hors de la cellule affecte le potentiel électrique à travers la membrane., Si un gradient de charge se produit (c’est-à-dire un gradient formé à partir d’une distribution inégale des charges électriques), cela incite les ions à diffuser en descente par rapport aux charges jusqu’à ce que l’équilibre des deux côtés de la membrane soit atteint.,(1)

Examples of Concentration Gradient

Ion gradients

Ion gradients, such as Sodium/Potassium gradients, are an example of a concentration gradient essential to cells. Neurons, for instance, have a Sodium/Potassium pump that they use them to maintain a resting membrane potential (usually ranging from -60 to -90mV)., Deux principaux acteurs clés sont les ions sodium (NA+) et potassium (K+). Tout d’abord, 3 ions Na+ à l’intérieur de la cellule se lient à la protéine de la pompe. Deuxièmement, L’ATP phosphoryle la pompe, ce qui la fait changer de conformation, libérant ainsi les ions 3 Na+ à l’extérieur de la cellule. Enfin, un ion K + de l’extérieur se lie à la protéine de la pompe, puis est libéré dans la cellule. Le phosphate de L’ATP est également libéré, ce qui provoque le retour de la protéine de pompe à sa conformation d’origine. Grâce à ce mécanisme, la cellule est capable de maintenir son intérieur plus négatif que l’extérieur.,(2) les neurones en ont besoin pour la formation de potentiel d’action.

gradients de protons

le gradient de protons (également appelé gradient H+) est un gradient qui se forme à partir de différences de concentration de protons entre l’intérieur et l’extérieur d’une membrane biologique. Une pompe à protons est la protéine membranaire qui transporte les protons (H+) à travers une membrane et est ainsi responsable de la construction d’un gradient de protons. Ce gradient est essentiel pour de nombreux organismes car il stocke l’énergie. Par exemple, c’est le mécanisme utilisé dans la phosphorylation oxydative de la respiration cellulaire., La pompe à protons transporte les protons de la matrice mitochondriale vers l’espace inter-membranaire. En conséquence, il y a plus de protons à l’extérieur de la matrice qu’à l’intérieur. Cela conduit à un gradient de concentration de protons à travers la membrane interne des mitochondries.,

des gaz Respiratoires gradient de concentration

Chez les animaux, les voies respiratoires, les gaz tels que l’oxygène et le dioxyde de carbone forme un gradient de concentration lorsque ces gaz diffèrent dans des concentrations comprises entre le sang et le liquide tissulaire. Ces gaz se déplacent en descente à travers les lits capillaires.