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簡單擴散
圖片來自百度

物理學術語

分子擴散, 通常簡稱為擴散, 是分子通過隨機分子運動從高濃度區域向低濃度區域的網狀的傳播。 擴散的結果是緩慢地將物質混合起來。 在溫度恆定的空間中, 忽略外部分子的相互作用力擴散過程的結果是完全混合或達到一種平衡狀態。 數學上,擴散過程通常由菲克定律描述

  • 外文名:simple diffusion
  • 別 名:純擴散 自由擴散
  • 計算公式:P=KD/t
  • 應用學科:細胞生物學,細胞生理

簡介

英文名:simple diffusion

也叫自由擴散(free diffusing),特點是:

  1. 沿濃度梯度(或電化學梯度)擴散;
  2. 不需要提供能量;
  3. 沒有膜蛋白的協助。

某種物質對膜的通透性(P)可以根據它在油和水中的[分配係數]](K)及其擴散係數(D)來計算:

P=KD/t,t為膜的厚度。

詳細描述

脂溶性越高通透性越大,水溶性越高通透性越小;非極性分子比極性容易透過,小分子大分子容易透過。具有極性的水分子容易透過是因水分子小,可通過由膜脂運動而產生的間隙。

非極性的小分子如O2CO2N2可以很快透過脂雙層,不帶電荷的極性小分子,如水、尿素、甘油等也可以透過人工脂雙層,儘管速度較慢,分子量略大一點的葡萄糖、蔗糖則很難透過,而膜對帶電荷的物質如:H+、Na+、K+、Cl—、HCO3—是高度不通透的(圖5-1)。

事實上細胞的物質轉運過程中,透過脂雙層的簡單擴散現象很少,絕大多數情況下,物質是通過載體或者通道來轉運的。離子、葡萄糖、核苷酸等物質有的是通過質膜上的運輸蛋白的協助,按濃度梯度擴散進入質膜的,有的則是通過主動運輸[1] 的方式進行轉運。

簡單擴散是被動運輸的基本方式,不需要膜蛋白的幫助,也不消耗ATP,而只靠膜兩側保持一定的濃度差,通過擴散發生的物質運輸。

簡單擴散的限制因素是物質的脂溶性、分子大小和帶電性。

一般說來, 氣體分子(如O2、CO2、N2)、小的不帶電的極性分子(如尿素、乙醇)、脂溶性的分子等易通過質膜,大的不帶電的極性分子(如葡萄糖)和各種帶電的極性分子都難以通過質膜。

反滲透是擴散的最簡單易懂的例子之一。

視頻

【生理學】單純擴散和易化擴散

嗶哩嗶哩

參考文獻