Η μεταφορά και η αποβολή ουσιών στους μονοκύτταρους οργανισμούς 🦠
Κάθε οργανισμός, από την πιο μικρή αμοιβάδα μέχρι τον άνθρωπο, βρίσκεται σε συνεχή «συναλλαγή» με το περιβάλλον του: προσλαμβάνει από αυτό τις χρήσιμες ουσίες που χρειάζεται για να ζήσει και αποβάλλει σε αυτό τις άχρηστες. Σε αυτό το μάθημα θα δούμε πώς γίνεται αυτή η ανταλλαγή στους πιο απλούς οργανισμούς, αυτούς που αποτελούνται από ένα μόνο κύτταρο.
Το κύτταρο σε επαφή με το περιβάλλον του 🔬
Ένα κύτταρο μπορεί να ανταλλάσσει εύκολα ουσίες με το περιβάλλον του, γιατί βρίσκεται σε επαφή με αυτό χάρη στην πλασματική μεμβράνη του.
Μέσα από τη μεμβράνη:
- εισέρχονται στο κύτταρο χρήσιμα μόρια, όπως το οξυγόνο,
- εξέρχονται από αυτό ουσίες που για το κύτταρο είναι πλέον άχρηστες.
Η μεταφορά αυτών των ουσιών προς το εσωτερικό ή προς το εξωτερικό περιβάλλον του κυττάρου γίνεται κυρίως με διάχυση.
Τι είναι η διάχυση 🌬️
Ως διάχυση ονομάζουμε τη διαδικασία με την οποία επιτυγχάνεται το «άπλωμα» των μορίων στον χώρο, ώστε παντού να υπάρχει η ίδια συγκέντρωση.
Πώς ακριβώς συμβαίνει:
- Τα μόρια μετακινούνται από τα πυκνότερα διαλύματα (εκεί όπου υπάρχουν πολλά) προς τα αραιότερα (εκεί όπου υπάρχουν λίγα).
- Η μετακίνηση συνεχίζεται μέχρι να εξισωθούν οι συγκεντρώσεις στους δύο χώρους.
- Η μεταφορά αυτή γίνεται παθητικά: το κύτταρο δεν ξοδεύει καθόλου ενέργεια για να γίνει.
Στη διάχυση οφείλεται το γεγονός ότι, αν αφήσουμε ανοιχτό το μπουκάλι μιας κολόνιας σε ένα δωμάτιο, μπορεί να μυρίζουμε το άρωμά της ακόμα και σε μεγάλη απόσταση. Τα μόρια της κολόνιας μετακινούνται από το μπουκάλι, όπου η συγκέντρωσή τους είναι μεγάλη, προς τον αέρα του δωματίου, όπου η συγκέντρωση είναι μικρή — χωρίς κανείς να τα σπρώξει.
Πολλοί μαθητές νομίζουν ότι το κύτταρο «τραβάει» μέσα του τις ουσίες ξοδεύοντας ενέργεια. Στη διάχυση συμβαίνει το αντίθετο: τα μόρια κινούνται μόνα τους, επειδή υπάρχει διαφορά συγκέντρωσης. Γι' αυτό λέμε ότι η μεταφορά γίνεται παθητικά, δηλαδή δεν απαιτείται ενέργεια.
Οι μονοκύτταροι οργανισμοί 🦠
Οι μονοκύτταροι οργανισμοί, όπως η αμοιβάδα, έχουν τη δυνατότητα να ανταλλάσσουν ουσίες με το περιβάλλον τους με διάχυση.
Ο λόγος είναι απλός: ολόκληρο το σώμα τους είναι ένα κύτταρο, και η μεμβράνη του βρέχεται απευθείας από το περιβάλλον. Έτσι, το οξυγόνο και οι θρεπτικές ουσίες περνούν κατευθείαν μέσα, και οι άχρηστες ουσίες περνούν κατευθείαν έξω, χωρίς να χρειάζεται κανένα ειδικό σύστημα μεταφοράς.
Γιατί στους πολυκύτταρους δεν φτάνει η διάχυση 🧬
Αντίθετα με ό,τι συμβαίνει στους μονοκύτταρους οργανισμούς, τα περισσότερα κύτταρα των πολυκύτταρων οργανισμών δεν έρχονται σε άμεση επαφή με το περιβάλλον. Ένα κύτταρο βαθιά μέσα στο σώμα ενός ζώου ή ενός φυτού είναι περιτριγυρισμένο από άλλα κύτταρα, όχι από τον αέρα ή το νερό. Συνεπώς, οι οργανισμοί αυτοί έχουν άλλους μηχανισμούς για την ανταλλαγή ουσιών με το περιβάλλον, όπως ειδικά συστήματα μεταφοράς και αποβολής.
| Μονοκύτταροι οργανισμοί | Πολυκύτταροι οργανισμοί | |
|---|---|---|
| Επαφή με το περιβάλλον | Άμεση, σε όλη τη μεμβράνη | Τα περισσότερα κύτταρα δεν έχουν άμεση επαφή |
| Τρόπος ανταλλαγής ουσιών | Απευθείας με διάχυση | Ειδικοί μηχανισμοί και συστήματα μεταφοράς |
| Παράδειγμα | Αμοιβάδα | Φυτά, ζώα, άνθρωπος |