La diffusione, in biochimica, si riferisce a uno dei molti processi attraverso i quali le molecole possono muoversi dentro e fuori le cellule attraverso la membrana plasmatica o attraversare le membrane all'interno della cellula, come la membrana nucleare o il membrana che racchiude i mitocondri.

Pensa alla diffusione come a un movimento "alla deriva". Mentre si riferisce a un processo casuale e non guidato, e uno che non richiede un apporto di energia, segue una regola: le particelle si spostano da aree di maggiore concentrazione ad aree di minore concentrazione, anche se le singole molecole sono libere di muoversi in tutto indicazioni.
Comprensione dei gradienti chimici

Cosa significa che qualcosa si sposta da una regione ad alta concentrazione a una a bassa concentrazione? Innanzitutto, è necessario sapere cosa significa "concentrazione" in questo contesto. Il più delle volte, la concentrazione si riferisce al numero di molecole per volume unitario (ad esempio, millilitri o ml).

Pensa a cosa succede quando prendi una bevanda di succo d'arancia dalla bottiglia o dal cartone. È probabile che tu percepisca la bevanda come dolce, perché l'alta concentrazione di zucchero nel succo supera quella dei liquidi nel tuo sistema.

Tuttavia, se mescoli il succo con acqua naturale in modo che la soluzione risultante contenga 10 parti di acqua per ogni 1 parte di succo, attendi qualche minuto e prendi un altro sorso, percepirai il fluido come diluito, perché ora è a concentrazione più bassa - meno concentrato, comunque, rispetto ai fluidi del tuo corpo.

Poiché le molecole di zucchero nel succo tendono a mescolarsi con le molecole d'acqua fino a quando la concentrazione di zucchero non è uguale in tutta la soluzione, si dice che la diffusione avvenga nella direzione dell'equilibrio.

Soprattutto, l'equilibrio non significa una cessazione del movimento delle molecole, ma piuttosto che il movimento delle molecole ha raggiunto un punto di vera casualità perché tutti i gradienti di concentrazione sono stati eliminati.
Il processo di diffusione

Mentre alcune sostanze possono semplicemente diffuso in cel Le membrane quando il gradiente di concentrazione lo favorisce, altre sono troppo grandi per farlo tra le molecole fosfolipidiche nella membrana, o portano una carica elettrica netta che si oppone al loro movimento.

La membrana plasmatica è quindi un membrana semipermeabile
: piccole molecole non caricate come acqua (H2O) e anidride carbonica (CO2) possono semplicemente vagare attraverso, mentre altre richiedono aiuto o non sono in grado di attraversare la membrana in modo definitivo.

La semplice diffusione
è esattamente ciò che sembra: il movimento di molecole attraverso una membrana lungo un gradiente di concentrazione come se la membrana non fosse, in effetti, lì. In facilitato
diffusione
, tuttavia, sostanze come ioni
(particelle cariche) scendono lungo un gradiente di concentrazione, ma devono anche attraversare la membrana attraverso specializzato canali di trasporto
fatti di proteine.

La diffusione tende a procedere fino al raggiungimento della concentrazione di equilibrio. A questo punto, le molecole tendono a lasciare la regione solo attraverso meccanismi di trasporto attivi alimentati da ATP, o adenosina trifosfato, la "valuta energetica" delle cellule.
Pro e contro di diffusione

Sul lato positivo, il processo di diffusione è "libero" rispetto ad altre forme di trasporto in quanto non richiede energia. Questa è una risorsa importante dato che l'efficienza è enormemente desiderabile nei sistemi biologici e nell'energia, proprio come nel mondo "macro", è un premio.

Il lato negativo della diffusione è che è ovviamente insufficiente a muoversi sostanze con un gradiente di concentrazione, e non è difficile immaginare uno scenario in cui sono necessarie molecole all'interno di una cellula nonostante una concentrazione già più elevata di queste sostanze all'interno che all'esterno. Più spesso, tali sostanze devono essere spostate attraverso un gradiente elettrochimico

Questa è una diversa forma fisica di resistenza, ma è quella che solo un investimento di ATP può superare. Questo viene fatto usando "pompe" a membrana che combattono continuamente la marea del gradiente elettrochimico che si oppone al loro lavoro.