Concetti Chiave
- La diffusione è il movimento di molecole e ioni da aree di alta concentrazione a aree di bassa concentrazione, spinto dall'energia cinetica.
- La velocità della diffusione dipende dalla grandezza delle molecole e dalla temperatura, con molecole più piccole e temperature più elevate che accelerano il processo.
- La membrana plasmatica limita la diffusione con la sua parte centrale idrofobica, ma piccoli soluti liposolubili o molecole assistite possono attraversarla.
- L'osmosi è un tipo di diffusione che riguarda il passaggio dell'acqua attraverso la membrana, facilitato da aquaporine.
- La diffusione facilitata consente il trasporto di sostanze essenziali, come il glucosio, attraverso canali proteici o proteine trasportatrici, seguendo il gradiente di concentrazione.
Indice
Il processo di diffusione
La diffusione è il processo con cui le molecole e gli ioni si spostano da una regione dove sono più concentrati (presenti in maggior numero) a una regione dove sono meno concentrati (presenti in numero minore). Tutte le molecole possiedono energia cinetica (energia di movimento) e, poiché si muovono qua e là a caso a velocità elevata, le molecole entrano in collisione, e a ogni collisione cambiano direzione.
L’effetto complessivo di questo movimento irregolare è che le molecole si spostano secondo il loro gradiente di concentrazione.Fattori che influenzano la diffusione
Poiché la forza che le spinge è l’energia cinetica delle molecole stesse, la velocità della diffusione è influenzata dalla grandezza delle molecole (quanto più sono piccole tanto più sono veloci) e dalla temperatura (quanto maggiore è la temperatura tanto maggiore è la velocità).
La parte centrale idrofobica della membrana plasmatica costituisce una barriera fisica alla diffusione. Tuttavia le molecole diffondono attraverso la membrana plasmatica se (1) sono abbastanza piccole da passare attraverso i suoi pori (canali formati da proteine di membrana), oppure (2) sono solubili nella porzione lipidica della membrana, o (3) sono aiutate da un trasportatore di membrana.
Diffusione semplice e osmosi
La diffusione semplice è il passaggio dei soluti attraverso una membrana semipermeabile, che non richiede trasportatori di membrana . I soluti che vengono trasportati in questo modo sono o liposolubili (lipidi, vitamine liposolubili, ossigeno, diossido di carbonio) o abbastanza piccoli da passare attraverso i pori della membrana (alcuni piccoli ioni, per esempio il cloro). La diffusione dell’acqua attraverso una membrana selettivamente permeabile come la membrana plasmatica è specificamente definita osmosi.
Diffusione facilitata e proteine
Essendo altamente polare, l’acqua è respinta dalla parte centrale del doppio strato lipidico (apolare) della membrana plasmatica, ma può passare facilmente attraverso pori speciali formati da proteine di membrana (aquaporine) Un altro esempio di diffusione è la diffusione facilitata, che permette il passaggio di certe sostanze indispensabili (in particolare il glucosio), sia insolubili nei lipidi sia troppo grandi per passare attraverso i pori della membrana. La diffusione facilitata segue le leggi della diffusione, vale a dire che le sostanze si spostano secondo il loro gradiente di concentrazione, tuttavia per veicolare le molecole vengono utilizzati canali proteici di membrana o proteine trasportatrici. Quindi alcune proteine della membrana plasmatica formano canali oppure agiscono come trasportatori per far passare in modo passivo attraverso la membrana il glucosio e certi altri soluti, rendendoli disponibili per l’utilizzazione nella cellula.
Domande da interrogazione
- Che cos'è la diffusione e come avviene?
- Quali fattori influenzano la velocità della diffusione?
- Come avviene la diffusione attraverso la membrana plasmatica?
La diffusione è il processo in cui molecole e ioni si spostano da una regione di alta concentrazione a una di bassa concentrazione, influenzata dall'energia cinetica delle molecole stesse.
La velocità della diffusione è influenzata dalla grandezza delle molecole e dalla temperatura; molecole più piccole e temperature più alte aumentano la velocità.
La diffusione attraverso la membrana plasmatica avviene se le molecole sono abbastanza piccole, solubili nei lipidi, o assistite da trasportatori di membrana, come nel caso della diffusione facilitata.
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