膜与运输

简单扩散

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往一杯静止的水里滴一勺墨水,然后走开。哪怕完全不去搅动,墨水也会慢慢散开,直到整杯水都染上淡淡的颜色。这种从多的地方自然地铺向少的地方的扩散,之所以发生,仅仅是因为分子始终在随机地抖动、碰撞。没有泵,也没有计划——它不过是无数次随机推搡不可避免的结果。

简单扩散,就是一种物质以同样的方式穿过膜:径直穿过油性的双层,没有蛋白质帮忙,唯一的推动力是两侧的浓度差。分子四处乱走,但因为拥挤的一侧分子更多,碰巧向空旷一侧走去的分子就比反方向的多,于是净流动总是“下坡”的,从高浓度流向低浓度。这会一直持续到两侧相等为止,这种平衡叫做平衡态。

只有某些分子能做到这一点,因为它们必须溶进并挤过油性的内核。小巧、不带电、亲脂的分子——氧气、二氧化碳和小的脂类物质——能自由通过。你肺里的氧气正是这样进入血液、二氧化碳又这样离开血液的:不耗能、不需蛋白质,只是扩散这种安静的“下坡”漂移,每一秒都在你体内默默运转。

在你的肺里,肺泡中挤满了氧气,而刚到那里的血液几乎不含氧,于是氧气直接扩散着穿过薄薄的膜进入血液——完全不需耗能。

氧气“下坡”流动——从拥挤的空气流入空乏的血液,全靠它自己。

扩散并不会在达到平衡后就停下;分子仍在双向穿行,只是数量相等,因而不再有净变化——平衡的意思是“均匀”,而不是“静止冻结”。

又称
passive diffusionfree diffusion自由扩散自由擴散