拡散:基本
* 定義: 拡散とは、高濃度の領域から低濃度の領域への分子の受動的な動きです。それは、分子が広がり、平衡に達するという自然な傾向によって駆動されます。
* エネルギーは不要: 拡散は受動的なプロセスです。つまり、エネルギーを消費するために細胞を必要としません。
* 膜全体: 細胞では、拡散が細胞膜全体で発生し、選択的に透過性の障壁があります。
拡散によって移動する化学物質:
* 小さい非極性分子: これらの分子は、脂質二重層の構造により、細胞膜を簡単に通過します。
* 例:
* 酸素(O2): 細胞は呼吸のために酸素を必要とし、細胞に容易に拡散します。
* 二酸化炭素(CO2): 呼吸の廃棄物、二酸化炭素は細胞から拡散します。
* 脂質(脂肪): 脂肪酸や他の脂質は膜を通して拡散する可能性があります。
* ステロイドホルモン: これらのホルモンは脂質可溶性であり、膜を通過できます。
拡散速度に影響する要因:
* 濃度勾配: 濃度勾配(2つの領域間の濃度の差が大きいほど)が急なほど、拡散速度が速くなります。
* 温度: より高い温度は、分子運動の速度を上げ、拡散をスピードアップします。
* 表面積: 表面積が大きくなると、より多くの分子が一度に通過することができ、拡散速度が増加します。
* 距離: 拡散は、より長い距離で遅くなります。
* 膜透過性: 特定の物質に対する細胞膜の透過性は、それがどれほど簡単に拡散できるかに影響します。
重要な注意: 拡散は細胞にとって重要なプロセスですが、分子が膜を横切る唯一の方法ではありません。アクティブ輸送には、濃度勾配に対して物質を動かすために細胞からのエネルギーが必要です。
体内の拡散の例:
* 肺の酸素輸送: 吸入された空気からの酸素は、肺の肺胞(空気嚢)の薄い膜を横切って血液に拡散します。これは、肺胞内の酸素濃度が血液よりも高いためです。
* 肺の二酸化炭素輸送: 呼吸の廃棄物である二酸化炭素は、血液から肺胞に拡散し、そこで息を吐きます。
他の質問があるか、特定の分子または拡散プロセスの詳細が必要な場合はお知らせください。