Diffusion, en biochimie, fait référence à l’un des nombreux processus par lesquels des molécules peuvent entrer et sortir des cellules à travers la membrane plasmique, ou traverser des membranes dans la cellule, telles que la membrane nucléaire ou la membrane nucléaire. membrane qui entoure les mitochondries.

Pensez à la diffusion comme un mouvement "à la dérive". Bien qu'il s'agisse d'un processus aléatoire et non guidé, qui ne nécessite pas d'apport d'énergie, il suit une règle: les particules se déplacent des zones de concentration supérieure aux zones de concentration inférieure, même lorsque des molécules individuelles sont libres de se déplacer.
. Comprendre les gradients chimiques

Qu'est-ce que cela signifie que quelque chose passe d'une région de forte concentration à une région de faible concentration? Premièrement, il est nécessaire de savoir ce que signifie "concentration" dans ce contexte. La plupart du temps, la concentration fait référence au nombre de molécules par unité de volume (par exemple, millilitres ou ml).
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Pensez à ce qui se passe lorsque vous prenez un verre de jus d’orange dans une bouteille ou un carton. Il est probable que la boisson soit perçue comme une boisson sucrée, car la concentration élevée de sucre dans le jus dépasse celle des fluides de votre système. Cependant, si vous mélangez le jus avec de l'eau ordinaire de sorte que la solution résultante contienne 10 parties d'eau pour chaque partie de jus, attendez quelques minutes et prenez une autre gorgée, vous percevrez le fluide comme dilué, car il est maintenant à une concentration inférieure. - en tout cas, moins concentré que vos fluides corporels.

Parce que les molécules de sucre dans le jus ont tendance à se mélanger aux molécules d’eau jusqu’à ce que la concentration de sucre soit égale dans toute la solution, on dit que la diffusion se produit dans la direction de l'équilibre. Il est important de noter que l’équilibre ne signifie pas une cessation du mouvement des molécules, mais plutôt que le mouvement des molécules a atteint un point de véritable aléa car tous les gradients de concentration ont été éliminés.
The Process of Diffusion

les substances peuvent simplement se diffuser à travers les membranes des cellules lorsque le gradient de concentration le favorise, d'autres sont trop grosses pour le faire entre les molécules de phospholipides de la membrane ou portent une charge électrique nette qui s'oppose à leur mouvement. La membrane plasmique est donc une membrane semi-perméable
: de petites molécules non chargées telles que l'eau (H2O) et le dioxyde de carbone (CO2) peuvent simplement sillonner, alors que d'autres ont besoin d'aide ou sont incapables de traverser la membrane.

La simple diffusion
correspond exactement à ce que cela ressemble: le mouvement de molécules à travers une membrane le long d'un gradient de concentration, comme si la membrane était, en réalité, absente. Dans la diffusion facilitée, cependant, des substances telles que les ions
(particules chargées) descendent sur un gradient de concentration, mais ils doivent également traverser la membrane par le biais de canaux de transport
composés de protéines.

La diffusion tend à se poursuivre jusqu'à ce que la concentration d'équilibre soit atteinte. À ce stade, les molécules ont tendance à quitter la région uniquement par des mécanismes de transport actifs alimentés par l’ATP, ou adénosine triphosphate - la "monnaie énergétique" des cellules.
Avantages et inconvénients de Diffusion

Du côté positif, le processus de diffusion est "gratuit" par rapport aux autres modes de transport en ce sens qu'il ne nécessite pas d'énergie. C’est un atout majeur, dans la mesure où l’efficacité est extrêmement souhaitable dans les systèmes biologiques et que l’énergie est chère, tout comme dans le monde «macro».

L’inconvénient de la diffusion est qu’il est manifestement insuffisant pour bouger. des substances jusqu’à un gradient de concentration, et il n’est pas difficile d’envisager un scénario dans lequel des molécules sont nécessaires à l’intérieur d’une cellule malgré une concentration déjà plus élevée de ces substances à l’intérieur qu’à l’extérieur. Le plus souvent, ces substances doivent être déplacées sur un gradient électrochimique
. Il s’agit d’une forme physique différente de résistance, mais c’est une forme que seul un investissement de l’ATP peut surmonter. Ceci est fait en utilisant des "pompes" à membrane qui combattent continuellement la marée du gradient électrochimique qui les oppose à leur travail.