W biologii dyfuzja to pasywny transport substancji rozpuszczonych z cząsteczek (takich jak tlen, glukoza i inne) przez błonę plazmatyczną.
W tym procesie dyfuzji komórkowej substancja ma tendencję do przemieszczania się z obszaru bardziej skoncentrowanego (hipertonicznego) do obszaru mniej skoncentrowanego (hipotonicznego). Cały ten proces jest pasywny, ponieważ nie marnuje się energii, a jego celem jest: wyrównać stężenia, w zależności wyłącznie od jego gradientu stężeń.
Dyfuzja komórkowa jest niezbędna w ludzkim ciele do wchłaniania strawionych składników odżywczych, do wymiany gazy, ruch hormonów, oprócz udziału w prawie wszystkich procesach rozwojowych embrionalny.
Aby cały proces wyrównywania stężenia mógł zajść, mogą wystąpić dwa rodzaje dyfuzji:
- prosta dyfuzja, w którym substancja rozpuszczona nie potrzebuje środków ułatwiających przejście przez błonę i
- ułatwiona dyfuzja, gdy substancja rozpuszczona przechodzi przez błonę za pomocą białka.
Czym jest prosta dyfuzja?
Jest to proces, w którym substancja rozpuszczona przemieszcza się bezpośrednio przez błonę plazmatyczną, od najbardziej skoncentrowanego ośrodka do najmniej skoncentrowanego ośrodka,
bez pomocy białek transportowych.Prosty przykład dyfuzji
Najczęstszym przykładem prostej dyfuzji jest oddechowy. Polega na dyfuzji gazów (tlenu i dwutlenku węgla) do iz krwi.
W płucach dwutlenek węgla dyfunduje z krwi do powietrza w pęcherzykach, a czerwone krwinki wiążą tlen, który dyfunduje z powietrza do krwi, jak pokazano na poniższym obrazku.
Tlen i inne składniki odżywcze we krwi są transportowane do tkanek, gdzie wymieniane są gazy i składniki odżywcze.
Dwutlenek węgla i odpady dyfundują z komórek tkanek do krwi, podczas gdy tlen, glukoza i inne składniki odżywcze z krwi dyfundują do tkanek organizmu. 
Co to jest ułatwiona dyfuzja?
W przypadku dyfuzji ułatwionej substancja rozpuszczona przemieszcza się z bardziej skoncentrowanego ośrodka do mniej skoncentrowanego ośrodka z pomocą białek ułatwiających.
Te enzymy są nazywane przenikać (lub kanał jonowy) lub przewoźnicy, te, które przekształcają swoją warstwę, aby móc przenieść substancję rozpuszczoną do mniej skoncentrowanego ośrodka.
Niektóre przykłady enzymów nośnikowych to węglowodany, aminokwasy, witaminy i niektóre jony, takie jak sód i potas.
Dzięki zastosowaniu białek kanałów jonowych i białek transporterowych wbudowanych w błonę komórkową, substancje te mogą być transportowane np. do komórek. Kiedy transakcja jest zakończona Po zakończeniu transakcji, białka powracają do swojej pierwotnej pozycji.
Przykład ułatwionej dyfuzji
Jednym z najczęstszych przykładów ułatwionej dyfuzji jest transport glukozy z ośrodka zewnątrzkomórkowego (poza komórką) do ośrodka wewnątrzkomórkowego (wewnątrz komórki).
Ponieważ ilość glukozy znajduje się w większej ilości we krwi, to znaczy poza komórkami, dyfuzja w celu wyrównania stężeń w środowisku wewnątrzkomórkowym, wykorzystując do tego białka transport.
Jaka jest różnica między dyfuzją prostą a dyfuzją ułatwioną?
Główną różnicą między dyfuzją prostą a ułatwioną jest sposób transportu cząsteczek przez błonę.
| PROSTA EMISJA | UŁATWIONA TRANSMISJA |
|---|---|
| Transportuje substancję rozpuszczoną bezpośrednio przez dwuwarstwę fosfolipidową błony | Transportuje substancję rozpuszczoną za pomocą białka ułatwiającego |
| Występuje z małymi, niepolarnymi cząsteczkami | Występuje z dużymi, polarnymi cząsteczkami |
Ta różnica ma miejsce, ponieważ błonę plazmatyczną tworzy a dwuwarstwa fosfolipidowa. Tak więc, gdy pewnej substancji udaje się przejść przez tę dwuwarstwę bez pomocy facylitatora, jest to rozważane rozpuszczalny w tłuszczach, nazywany również hydrofobowy.
Istnieje jednak wiele substancji, które: rozpuszczalne w wodzie, znany również jako hydrofilowy lub lipofilny. W tym przypadku cząsteczki są rozpuszczalne w wodzie, to znaczy są cząsteczkami polarnymi i dlatego potrzebują niepolarnego transportera (białka), aby przejść przez błonę.
To ułatwiające białko ma wewnętrzną polarną strukturę, która umożliwia przechodzenie substancji struktury polarne i zewnętrzna struktura niepolarna, która pozwala substancji rozpuszczonej przejść przez membranę bez rozpuszczać. Tak jest w przypadku ułatwienia dyfuzji.
Dyfuzja i osmoza
W osmozie kierunek przepływu wody zależy od stężenia substancji rozpuszczonej. W przeciwieństwie do prostej i ułatwionej dyfuzji, woda tutaj dyfunduje z roztworu hipotonicznego (niskie stężenie substancji rozpuszczonej) do roztworu hipertonicznego (wysokie stężenie substancji rozpuszczonej).
Zobacz więcej o znaczeniu Osmoza.