生物学を研究した人は誰でも拡散という用語に出くわしました。拡散という用語は、高濃度から低濃度へのあらゆるもの（たとえば、分子、イオン、エネルギー、原子）の移動と呼ばれます。このプロセスは、濃度勾配の助けを借りて推進されます。拡散の概念は生物学だけでなく、化学、社会学、物理学、金融、経済学などの多くの分野でも受け入れられています。促進剤分子の有無に基づいて、拡散は単純拡散と促進拡散に分けることができます。
単純拡散と促進拡散
単純拡散と促進拡散の主な違いは、単純拡散は、膜貫通タンパク質のサポートなしで分子を高濃度から低濃度に輸送するプロセスであるということです。一方、促進拡散は、分子を高濃度から低濃度に膜を横切って輸送する担体最終タンパク質の助けを借りないプロセスです。
単純拡散では、溶液中の溶質は濃度勾配に沿って、または半透膜を横切って移動します。これは通常、水分子と溶質の間に形成される水素結合の助けを借りて実行されます。水素結合は一時的なものですが、その結果、溶液は絶えず攪拌されます。
促進拡散では、物質は生体膜を横切って高濃度から低濃度に輸送されます。濃度勾配の方向に沿って物質が移動するため、化学エネルギーは直接必要ありません。ガス輸送、イオン輸送、およびグルコースとアミノ酸の輸送は、促進拡散を伴う例のいくつかです。
単純拡散と促進拡散の比較表
| 比較のパラメータ | 単純拡散 | 促進拡散。 |
|---|---|---|
| 解釈 | これは、膜貫通タンパク質のサポートなしに、分子を高濃度から低濃度に輸送するプロセスです。 | これは、キャリア最終タンパク質の助けを借りずに、分子を膜を越えて高濃度から低濃度に輸送するプロセスです。 |
| プロセス | 受動的プロセス | アクティブまたはパッシブプロセス |
| スピード | 比較的遅い | 比較的速い |
| ATPからのエネルギー | 必要ありません | 必要な場合と不要な場合があります |
| 溶質固有 | 番号 | いつも |
単純拡散とは何ですか？
単純拡散では、膜タンパク質の支援は必要ありません。物質または粒子は高濃度から低濃度に移動しますが、粒子の下り坂の移動には膜タンパク質は必要ありません。平衡を維持するには、単純な拡散が極めて重要です。
単純拡散は受動輸送の一種であり、プロセスを進めるために化学エネルギー（ATP）を必要としません。生物学的システムでは、ATPは単純な拡散を直接促進しません。濃度勾配と運動エネルギーは、単純な拡散を促進します。
単純拡散では、分子が互いに衝突するため、分子はランダムに一定の動きをします。ペデシスは、パーティクルの衝突が発生したときに呼び出されます。領域が集中すると、分子は圧縮されます。その結果、動きも減少します。したがって、分子はより大きな空間に向かって移動するか、より大きな空間が利用可能になると移動します。
生物学的システムでは、それは細胞レベルでの単純な分子輸送によって例示することができます。原形質膜の特徴、すなわち、胆汁膜は、すべての分子の出入りを防ぎます。単純拡散では、すべての分子が自由に拡散できるわけではありません。
促進拡散とは何ですか？
促進拡散では、輸送には、それぞれの濃度勾配を持つ分子の受動運動が含まれ、別の分子の存在によって指示されます。結局のところ、促進拡散の分子は、それらの濃度勾配とともに移動し、グアノシン三リン酸（GTP）やアデノシン三リン酸（ATP）などの高エネルギー分子を直接関与しません。
細胞膜を横切って、小さな非極性分子が容易に拡散します。脂質は細胞膜を構成する疎水性を持っていますが、イオンや極性分子はそうすることができません。その結果、輸送タンパク質を介して、それらは膜全体に拡散します。
促進拡散に関与する輸送タンパク質には、主に3つのタイプがあります。
単純拡散と促進拡散の主な違い
結論
単純拡散と促進拡散は、拡散の2つのタイプであると結論付けることができます。両方の用語は生物学で使用されます。それらは両方ともより高い濃度からより低い濃度に移動します。平衡状態での細胞膜側の分子の正味の動きはゼロです。
膜貫通タンパク質のサポートは、単純拡散のプロセスでは必要ありませんが、促進拡散には、キャリアチャネルタンパク質の支援が必要です。単純拡散では速度はかなり遅いですが、促進拡散では速度が比較的速くなります。このプロセスは、単純拡散では受動的ですが、促進拡散では能動的または受動的です。
