difúzie

Difuzia este un proces pasiv de transport al moleculelor sau ionilor, în care particulele se deplasează de la o zonă cu concentrație mai mare la una cu concentrație mai mică, până la atingerea echilibrului. Din cauza agitației moleculare și a gradientului de concentrație, difuzia nu necesită energie directă din partea celulei sau mediului.

Pe scară științifică, difuzia este descrisă de legile lui Fick. Prima lege a lui Fick exprimă fluxul J de masă ca proportional cu gradientul de concentrație: J = -D dC/dx, unde D este coeficientul de difuzie. A doua lege explică evoluția concentrației în timp: ∂C/∂t = D ∂²C/∂x². D depinde de temperatură, de natura mediului, de dimensiunea moleculelor și de vâscozitate.

Există mai multe forme de difuzie: difuzie simplă (prin mediul lichid sau gazos, fără ajutor celular), difuzie facilitată (utilizează proteine transportoare în membranele biologice). Pentru apă, difuzia prin membrane poate fi realizată în principal prin aquaporine. Difuzia prin membranele lipidice favorizează moleculele mici, nepolare; polaritatea și încărcarea influențează rata difuziei. Difuzia poate avea loc prin membranele semipermeabile, cu ajutorul gradientelor de concentrație.

Semnificația difuziei este mare în natură și în tehnologie. În biologie, permite schimbul de gaze între plămâni și sânge, absorbția nutrienților în intestin, și distribuția solutelor între celule. În laborator și industrie, difuzia este o componentă-cheie în purificări, în dializă și în dispersia substanțelor în lichide, precum coloranți sau parfumuri. Un exemplu obișnuit este dizolvarea colorantului în apă: culoarea se răspândește prin difuzie până când concentrațiile devin uniforme.