简单扩散 编辑

物理学术语

简单扩散简单扩散

分子扩散, 通常简称为扩散, 是分子通过随机分子运动从高浓度区域向低浓度区域的网状的传播。 扩散的结果是缓慢地将物质混合起来。 在温度恒定的空间中, 忽略外部分子的相互作用力, 扩散过程的结果是完全混合或达到一种平衡状态。 数学上,扩散过程通常由菲克定律描述

基本信息

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中文名:简单扩散

外文名:simple diffusion

别名:纯扩散 自由扩散

计算公式:P=KD/t

应用学科:细胞生物学,细胞生理

简介

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简单扩散简单扩散

英文名:simple diffusion

也叫自由扩散(free diffusing),特点是:

①沿浓度梯度(或电化学梯度)扩散;

②不需要提供能量;

③没有膜蛋白的协助。

某种物质对膜的通透性(P)可以根据它在油和水中的分配系数(K)及其扩散系数(D)来计算:

P=KD/t,t为膜的厚度。

详细描述

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脂溶性越高通透性越大,水溶性越高通透性越小;非极性分子比极性容易透过,小分子比大分子容易透过。具有极性的水分子容易透过是因水分子小,可通过由膜脂运动而产生的间隙。

非极性的小分子如O2、CO2、N2可以很快透过脂双层,不带电荷的极性小分子,如水、尿素、甘油等也可以透过人工脂双层,尽管速度较慢,分子量略大一点的葡萄糖、蔗糖则很难透过,而膜对带电荷的物质如:H+、Na+、K+、Cl—、HCO3—是高度不通透的(图5-1)。

事实上细胞的物质转运过程中,透过脂双层的简单扩散现象很少,绝大多数情况下,物质是通过载体或者通道来转运的。离子、葡萄糖、核苷酸等物质有的是通过质膜上的运输蛋白的协助,按浓度梯度扩散进入质膜的,有的则是通过主动运输的方式进行转运。

简单扩散是被动运输的基本方式,不需要膜蛋白的帮助,也不消耗ATP,而只靠膜两侧保持一定的浓度差,通过扩散发生的物质运输。

简单扩散的限制因素是物质的脂溶性、分子大小和带电性。

一般说来, 气体分子(如O2、CO2、N2)、小的不带电的极性分子(如尿素、乙醇)、脂溶性的分子等易通过质膜,大的不带电的极性分子(如葡萄糖)和各种带电的极性分子都难以通过质膜。

反渗透是扩散的最简单易懂的例子之一。

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