拡散は、植物における主要な輸送モードです。これは、二酸化炭素が気孔から葉、そして細胞に拡散する重要な光合成プロセスです。さらに、水と酸素は蒸散中に葉から環境に拡散します。
拡散は、主に気体と液体で発生するゆっくりとしたプロセスです。温度、圧力、濃度勾配、分離膜の透過性、その他すべての要因が拡散速度に影響します。
拡散の種類
以下に示すように、拡散には 3 種類あります:-
<オール>単純拡散
単純拡散は受動輸送の一例です。透過性バリアの両側の電気化学ポテンシャルが異なる場合に発生します。このタイプの拡散では、非常に小さな分子が隙間を通り抜けることができます。
これは通常、細胞膜内のさまざまなリン脂質分子の間で発生します。阻害剤分子は、単純な拡散を妨げません。
単純な拡散はエネルギーを必要とせず、非常に低速です。タンパク質輸送体は関与しません。
このタイプの拡散では、粒子の移動は濃度勾配の方向で行われます。たとえば、水、酸素、二酸化炭素などです。
単純な拡散のその他の例:-
- ステロイド ホルモンは、さまざまな膜を自由に移動して濃度勾配を下ります。したがって、これは単純な拡散の優れた例です。
- 食物の消化時に、肺からの酸素が血液に移行します。また、酸素は血球から筋肉に移動します。
- 別の単純な拡散の例 - 妊婦の体内では、食物と酸素が母親の体から胎児に移動します。
- 細菌には単細胞微生物がいます。細菌は水、酸素、栄養素を細胞質に届けます。この種の活動を行う細菌の特殊なオルガネラはありません。
促進拡散
このタイプの拡散は、濃度勾配を介して透過膜を通過する物質または分子の輸送です。大きな極性分子のみがこのタイプの拡散を通過します。例としては、アミノ酸、ブドウ糖などがあります。
単純な拡散とは異なり、このプロセスには、促進分子として機能する膜貫通タンパク質のサポートが必要です。このタイプの拡散には、キャリアとチャネルの 2 種類のタンパク質が役立ちます。
このタイプの拡散では、キャリアを介した輸送の動力学が拡散速度に影響します。
このタイプの拡散の例は次のとおりです:-
- グルコース (糖分子) は、細胞の主要なエネルギー源です。細胞の外では、血流が絶えずブドウ糖を供給しています。細胞内に入ると、このブドウ糖は継続的に消費されます。
- 分子は高いところから低いところへ流れます - 一部の分子は拡散中に細胞に出入りできません。したがって、このタイプの拡散は、原形質膜を通過する際にこれらの分子の一部をチェックできます。細胞間のチャネルを開くことにより、分子を特殊な担体タンパク質に結合します。
チャネル拡散
材料が一方の端を通過すると、チャネル拡散でイオンチャネルが開きます。タンパク質チャネルは、「チャネル媒介拡散」と呼ばれるこの拡散を実行します。
膜に埋め込まれたタンパク質は、拡散の入り口として機能します。分子は、チャネル拡散によって濃度勾配を下って移動します。
チャネル拡散の例:-
- 香水が周囲 (空気) に拡散しています。
- 植物に水をやると、水が植物に拡散します。葉がしおれるのをチェックします。葉は空気中 (葉肉細胞の間) から二酸化炭素を取り込み、葉緑体に移動します。
- 腎臓内の老廃物、塩分、水分の拡散
- 肺のガス交換
- 透析は、腎機能を部分的に置き換える人工的なプロセスです。
拡散に影響する要因
- 気温
- 濃度差
- 電位
- 浸透圧
植物での拡散
- ガスは葉を通して植物内で拡散します。
- 水分の摂取は、浸透によって根から行われます。
- 植物における生体分子とミネラルの輸送
拡散の日常的な例
- 乾麺に熱湯を加える
- 礼拝中は線香を使用します
- 砂糖は水に均等に溶ける
拡散の応用
- 体内で放出された薬物の吸収（錠剤、粉末、軟膏など）
- 腎臓からの排泄プロセス
- 肺胞（肺）のガスの変化
結論
拡散は、材料の漸進的なブレンドをもたらします。拡散プロセスは最終的に、温度が一定で、分子に外力が作用しない相での完全な混合につながります。
拡散は、生物学や化学など、さまざまな分野で応用されています。酸素への薬物の吸収、肺胞での二酸化炭素と窒素の変化、さまざまな食品組織など、必要な生命プロセスに必要な物質の交換について説明しています。
フィックの法則は液体中の拡散の原理を説明しますが、当時は不可能だった固体拡散を制限します。
