V biologiji je difuzija pasivni transport topljenih snovi iz molekul (kot so kisik, glukoza in druge) skozi plazemsko membrano.
V tem procesu difuzije celic se snov nagiba k premiku iz bolj koncentriranega območja (hipertonično) na manj koncentrirano območje (hipotonično). Celoten ta postopek je pasiven, saj se energija ne izgublja in je njegov namen izenačijo koncentracije, odvisno izključno od njegovega gradienta koncentracije.
Difuzija celic je v človeškem telesu potrebna za absorpcijo prebavljenih hranilnih snovi, za izmenjavo plini, gibanje hormonov, poleg tega pa sodeluje v skoraj vseh razvojnih procesih embrionalni.
Za celoten postopek izenačevanja koncentracije lahko pride do dveh vrst difuzije:
- The preprosta difuzija, pri katerem topljeno sredstvo ne potrebuje pospeševalcev, da bi šli skozi membrano in,
- The olajšana difuzija, ko topljeno sredstvo prehaja skozi membrano s pomočjo beljakovin.
Kaj je preprosta difuzija?
To je postopek, pri katerem se topljena snov premika neposredno čez plazemsko membrano, od najbolj koncentriranega do najmanj koncentriranega medija,
brez pomoči transportnih proteinov.Primer preproste difuzije
Najpogostejši primer preproste difuzije je dihanje. Vključuje difuzijo plinov (kisika in ogljikovega dioksida) v in iz krvi.
V pljučih ogljikov dioksid difundira iz krvi v zrak v alveolah, rdeče krvne celice pa vežejo kisik, ki iz zraka difundira v kri, kot kaže spodnja slika.
Kisik in druga hranila v krvi se prenašajo v tkiva, kjer se izmenjujejo plini in hranila.
Ogljikov dioksid in odpadki difundirajo iz tkivnih celic v kri, medtem ko kisik, glukoza in druga hranila v krvi difundirajo v telesna tkiva. 
Kaj je olajšana difuzija?
Pri olajšani difuziji se topljeno sredstvo premakne iz bolj koncentriranega medija v manj koncentriran medij s pomočjo olajševanja beljakovin.
Ti encimi se imenujejo permease (ali ionski kanal) ali prevozniki, tisti, ki svojo plast preoblikujejo, da lahko topilo prenesejo v manj koncentriran medij.
Nekateri primeri nosilnih encimov so ogljikovi hidrati, aminokisline, vitamini in nekateri ioni, kot sta natrij in kalij.
Z uporabo beljakovin ionskih kanalov in prenosnih proteinov, vključenih v celično membrano, lahko te snovi na primer prenesemo v celice. Ko je transakcija zaključena, se beljakovine vrnejo v prvotni položaj.
Primer olajšane difuzije
Eden najpogostejših primerov olajšane difuzije je prenos glukoze iz zunajceličnega medija (zunaj celice) v znotrajcelični medij (znotraj celice).
Ker je količina glukoze v večjem številu v krvi, torej zunaj celic, ima difuzija z namenom izenačitve koncentracij v znotrajceličnem okolju z uporabo beljakovin prevoz.
Kakšna je razlika med preprosto difuzijo in olajšano difuzijo?
Glavna razlika med preprosto in olajšano difuzijo je način prenosa molekul čez membrano.
| PREPROSTO PRENOS | OLAJŠENA DIFUZIJA |
|---|---|
| Prenaša topljeno snov neposredno skozi membranski fosfolipidni dvosloj | Prenaša topljeno snov s pomočjo nekaterih olajševalnih beljakovin |
| Pojavi se z majhnimi, nepolarnimi delci | Pojavi se z velikimi, polarnimi delci |
Ta razlika se zgodi, ker plazemsko membrano tvori a fosfolipidni dvoplast. Torej, ko neka snov uspe skozi ta dvosloj brez pomoči povezovalca, se to upošteva topen v maščobah, imenovano tudi hidrofobna.
Obstaja pa veliko snovi, ki so vodotopen, poznan tudi kot hidrofilna ali lipofilni. V tem primeru so molekule topne v vodi, to pomeni, da so polarne molekule in zato potrebujejo nepolaren transporter (protein) za prehod skozi membrano.
Te olajševalne beljakovine imajo notranjo polarno strukturo, ki omogoča prehod snovi polarne strukture in zunanjo nepolarno strukturo, ki omogoča, da topljeno sredstvo prehaja skozi membrano brez da se raztopi. To velja za pospeševanje difuzije.
Difuzija in osmoza
Pri osmozi je smer pretoka vode določena s koncentracijo topljene snovi. Za razliko od preproste in olajšane difuzije tu voda difundira iz hipotonične raztopine (nizka koncentracija topljene snovi) v hipertonično raztopino (visoka koncentracija topljene snovi).
Oglejte si več o pomenu Osmoza.
