Diffusjon – frå høg til låg konsentrasjon
Diffusjon er spreiing av stoff i gass og væske der bevegelsen går frå ein stad med høg konsentrasjon av stoffet til ein stad der konsentrasjonen av stoffet er lågare. Vi seier at stoffet beveger seg med konsentrasjonsgradienten (frå høgare til lågare konsentrasjon). Dette fører til at stoffet blir jamt fordelt i det rommet som er tilgjengeleg.
Døme:
Sjå for deg ein drope konditorfarge i eit glas med vatn. Korleis fordeler fargen seg over tid?
Diffusjon blir driven av eigenbevegelsen til partiklane (atom, ion og molekyl). Denne bevegelsen er tilfeldig, men blir påverka av temperatur og massen til partiklane. Små partiklar beveger seg raskt ved høg temperatur og vil dermed spreie seg raskare i rommet dei har tilgjengeleg, enn tilfellet er når partiklane er større eller temperaturen er lågare.
Små partiklar vil med andre ord diffundere raskare enn store, og diffusjonen går raskare ved høg enn ved låg temperatur.
Diffusjon gjennom membranar
Når det er konsentrasjonsforskjell mellom innsida og utsida av ein membran, vil dette føre til at stoff passivt beveger seg gjennom membranen. Det er dette vi kallar passiv transport, og han går alltid med konsentrasjonsgradienten. Når konsentrasjonen av eit stoff er lik på begge sider av membranen, vil transporten gjennom membranen vere like stor i begge retningar.
Ved passiv transport gjennom membranar skil vi mellom:
transport direkte gjennom cellemembranen
transport ved hjelp av protein
Transport direkte gjennom cellemembranen
Passiv transport av stoff direkte gjennom cellemembranen blir gjerne kalla enkel diffusjon. Feittløyselege stoff og små upolare molekyl kan diffundere rett gjennom fosfolipidlaget i cellemembranen. Små molekyl som i høg grad er feittløyselege, diffunderer raskare enn større molekyl som er mindre løyselege i feitt.
Stoff som kan diffundere direkte gjennom fosfolipidlaget, er:
gassar som oksygen (O2) og karbondioksid (CO2)
feittløyselege hormon (steroid) som østrogen, testosteron, tyroksin og adrenalin
feittløyselege vitamin (A, D, E og K)
vassmolekyl (H2O) (Desse er polare, men er så små at dei i noka grad kan passere mellom fosfolipida.)
Transport ved hjelp av protein som ikkje krev energi
Vassløyselege stoff treng hjelp frå protein for å kunne passere fosfolipidlaget i cellemembranen. Felles for desse transportproteina er at ingen av dei treng tilførsel av energi for å transportere ion eller små molekyl. Passiv transport ved hjelp av membranprotein blir gjerne kalla fasilitert diffusjon. I cellemembranen sit det fleire typar spesialiserte protein som blir brukte til transport.
Dei membranproteina som blir brukte i passiv transport, er ionekanalar og berarprotein.
Ionekanalar
Nokre membranprotein dannar vassfylte kanalar tvers gjennom fosfolipidmembranen. Desse tillèt oppløyste ion å strøyme fritt gjennom, og dei blir derfor kalla ionekanalar. Ionekanalane kan vere opne, eller dei kan opnast og lukkast basert på ulike signal. Signala kan vere mekaniske som trykk og støyt, eller dei kan vere kjemiske signal eller elektriske impulsar. Dette er rask og effektiv passiv transport.
Ionekanalane er spesifikke for dei iona dei transporterer. Til dømes er éin type kanal open for kaliumion (K+), ein annan type kanal for natriumion (Na+) og ein tredje for kloridion (Cl-).
Berarprotein
Større vassløyselege molekyl som aminosyrer, glukose og små protein må "berast" over membranen. Slike molekyl bind seg til transportprotein i membranen slik at proteinet endrar form, og dermed slepp molekyla gjennom.
I tillegg til å frakte større molekyl kan berarprotein òg frakte små polare molekyl og ion over membranen.