Diffusion - Aufnahmegeschwindigkeit - Konzentrationsausgleich

[converge]

Hallo,

ich will nicht lang um den heißen Brei herumreden: ich bin die mit Abstand größte Niete in den Naturwissenschaften; folglich auch in Biologie und vor allem Chemie.
Vor kurzem haben wir eine Klausur geschrieben und nun benötige ich Hilfe bei der Verbesserung. Ich habe schon ge"google"t, aber nichts brauchbares gefunden. Ich hoffe ihr Bio-Freaks könnt mir helfen

Aufgabenstellung:
Die Membran jeder Zelle ist für viele Substanzen eine Barriere; manche Substanzen können jedoch frei diffundieren.

a) Wie müsste eine Kurve aussehen, die die theoretische Aufnahmegeschwindigkeit einer Substanz, die frei in die Zelle diffundieren kann, in Abhängigkeit von der Außenkonzentration darstellt?

b) Begründen Sie ihre Entscheidung und gehen Sie dabei auf die Theorie der Diffusion ein.

Alles was ich zur Diffusion weiß ist: Wenn sich alle Teilchen gleichmäßig in einem Raum oder einer Lösung verteilt haben, so bezeichnet man das als Diffusion. Und dann weiß ich noch etwas über die Diffusionsgeschwindigkeit.
Ende!

Ich entschuldige mich im voraus dafür, dass ich euch mit meiner Dummheit belästige

 

[marce88]

Also grundlegend erstmal:
Diffusion: ein Stoff verteilt sich so im Raum, dass dort eine gleichmäßige Teilchen-Verteilung vorliegt. Treibende Kraft ist hierbei die BROWN'sche Molekularbewegung ("thermisch getriebene Eigenbewegung von Teilchen").
D.h.: Wenn du einen Apfel in einen Raum legst, wird er überall gleichmäßig hinddiffundieren (dauert nur ganz schön lange), sodass letztlich an jedem Punkt im Raum gleich viele Apfel-Moleküle sind.

=>
"a) Wie müsste eine Kurve aussehen, die die theoretische Aufnahmegeschwindigkeit einer Substanz, die frei in die Zelle diffundieren kann, in Abhängigkeit von der Außenkonzentration darstellt?"

- je größer die Außenkonzentration der Substanz ist, desto höher ist die Aufnahmegeschwindigkeit.
Denn: je größer der Konzentrationsunterschied ist, desto schneller erfolgt die Diffusion!

"b) Begründen Sie ihre Entscheidung und gehen Sie dabei auf die Theorie der Diffusion ein."

- je größer der Konzentrationsunterschied ist, desto schneller erfolgt die Diffusion!
Sprich: Alles strebt dem Chaos entgegen (zweiter Hauptsatz der Thermodynamik (glaube ich)). Chaos heißt für uns, dass alle Teilchen gleichmäßig verteilt sind. Man sagt dann auch: Die Entropie nimmt zu. Entropie ist quasi ein Maß für das Chaos.

Je größer der Konzentrationsunterschied nun ist, desto mehr sind die Teilchen bestrebt den chaotischen Zustand wieder zu erlangen.


Noch ein Paar Tipps:
-Diffusion erfolgt ungerichtet
-Die Diffusionsgeschwindigkeit nimmt mit erhöhter Temperatur zu (schnellere Teilchenbewegung)
-Die Diffusionsgeschwindigkeit hängt von dem Konzentrationsunterschied ab (s.o.)

Hoffe, dass das alles so seine Richtigkeit hat (ist schon ein Weilchen her...)