Diffusion, i biokemi, hänvisar till en av många processer genom vilka molekyler kan röra sig in och ut från celler genom plasmamembranet, eller korsmembran i cellen, såsom kärnmembranet eller membran som omsluter mitokondrier.

Tänk på diffusion som en "drivande" rörelse. Även om det avser en slumpmässig och styrd process, och en som inte kräver energi, följer den en regel: Partiklarna rör sig från områden med högre koncentration till områden med lägre koncentration, även om enskilda molekyler är fria att röra sig i alla vägbeskrivning.
Förstå kemiska gradienter |

Vad betyder det för något att flytta från en region med hög koncentration till en med låg koncentration? Först är det nödvändigt att veta vad "koncentration" betyder i detta sammanhang. För det mesta avser koncentrationen antalet molekyler per volymenhet (t.ex. milliliter eller ml).

Tänk på vad som händer när du tar en drink apelsinjuice från flaskan eller kartongen. Chansen är stor att du uppfattar drinken som söt, eftersom den höga koncentrationen av socker i juicen överstiger vätskorna i ditt system.

Men om du blandar saften med rent vatten så att den resulterande lösningen innehåller 10 delar vatten för varje 1 del juice, vänta några minuter och ta en ny slurk, du kommer att uppfatta vätskan som utspädd, eftersom den nu är i lägre koncentration - mindre koncentrerad, i alla fall än dina kroppsvätskor.

Eftersom sockermolekylerna i juicen tenderar att blandas med vattenmolekylerna tills koncentrationen av socker är lika i hela lösningen, sägs det att diffusion sker i jämviktsriktningen.

Viktigare, jämvikt betyder inte att upphörande av molekylrörelse, utan snarare att molekylernas rörelse har nått en punkt med sann slumpmässighet eftersom alla koncentrationsgradienter har eliminerats.
Processen för diffusion

Medan vissa ämnen helt enkelt kan diffus över cel l-membran när koncentrationsgradienten gynnar detta, andra är för stora för att göra det mellan fosfolipidmolekylerna i membranet, eller de har en elektrisk nettoladdning som motsätter sig deras rörelse.

Plasmamembranet är alltså en semipermeabelt membran
: Små, oladdade molekyler som vatten (H2O) och koldioxid (CO2) kan helt enkelt slingra sig igenom, medan andra behöver hjälp eller inte kan passera membranet direkt.

Enkel diffusion
är exakt hur det låter som - rörelsen av molekyler över ett membran ner en koncentrationsgradient som om membranet i själva verket inte var där. I underlättat
diffusion
, emellertid, ämnen som joner
(laddade partiklar) rör sig ner en koncentrationsgradient, men de måste också korsa membranet genom specialiserade transportkanaler
tillverkade av protein.

Diffusion tenderar att fortsätta tills jämviktskoncentrationen har uppnåtts. Vid denna tidpunkt tenderar molekyler att lämna regionen endast av aktiva transportmekanismer som drivs av ATP, eller adenosintrifosfat - cellernas "energivaluta".
Fördelar och nackdelar med diffusion -

På plussidan, " jämfört med andra transportmedel genom att den inte kräver energi. Detta är en viktig tillgång med tanke på att effektivitet är oerhört önskvärt i biologiska system och energi, precis som i den "makrovärlden", är på högsta nivå.

Nedsidan av diffusion är att det är uppenbart otillräckligt att flytta ämnen upp en koncentrationsgradient, och det är inte svårt att föreställa sig ett scenario där molekyler behövs i en cell trots en redan högre koncentration av dessa ämnen på insidan än på utsidan. Oftare måste sådana ämnen flyttas över en elektrokemisk gradient
.

Detta är en annan fysisk form av motstånd, men det är en som bara en investering av ATP kan övervinna. Detta görs med hjälp av membranpumpar som ständigt bekämpar tidvattnet i den elektrokemiska gradienten som motsätter sig deras arbete.