Forza chimica

Il primo principio della termodinamica asserisce che quando si pone a contatto un corpo, avente una temperatura elevata, con un corpo freddo, si ha un trasferimento, sotto forma di calore, dal primo al secondo.

 

In obbedienza a questo principio, in un qualsiasi sistema biologico, nel quale si osserva una zona a maggiore potenziale e una zona a minore energia relativo ad uno ione o ad una molecola, si osserva un trasferimento delle particelle dalla prima alla seconda zona. Il movimento delle molecole è spinto dalla cosiddetta forza chimica, in altre parole maggiore è il gradiente di concentrazione più grande è la forza chimica.

 

Forza chimica, trasporto passivo

Zone ad alto potenziale e a basso potenziale

Un corollario di questo esempio è che, spontaneamente, non è possibile osservare un movimento di molecole da una zona a minor energia verso una zona a maggior energia. Per utilizzare un efficace esempio, se ciò fosse possibile, potremmo cuocere un uovo posandolo su una lastra di ghiaccio. La diretta conseguenza derivante dalla forza chimica è che un trasferimento di una molecola, da una zona a basso potenziale verso un ad alto potenziale, è che per mediare questo risultato si deve spendere energia, avviando, di fatto, un trasporto attivo.

La diffusione mediata da forza chimica, pur limitata dai potenziali dei due versanti, trova largo impiego nella vita cellulare. A livello respiratorio, ad esempio, le molecole di ossigeno e di anidride carbonica, ambedue capaci di permeare la membrana cellulare, si spostano da e verso gli alveoli polmonari e i tessuti grazie alla forza chimica.

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