| 1. | การแพร่กระจายคืออะไร? |
| 2. | ตัวอย่างบางส่วนของการแพร่กระจาย |
| 3. | ทำไมการแพร่กระจายจึงมีประโยชน์ |
| 4. | ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัสดุผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ |
การแพร่กระจาย เป็นกระบวนการทางกายภาพที่โมเลกุลของวัสดุเคลื่อนจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูง (ซึ่งมีโมเลกุลจำนวนมาก) ไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำ (ซึ่งมีโมเลกุลน้อยกว่า)
การแพร่กระจายมักจะเกิดขึ้นในสารละลายของของเหลวและก๊าซ เนื่องจากอนุภาคของพวกมันเคลื่อนที่แบบสุ่มจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง เป็นกระบวนการที่สำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิต มันคือการที่สารเคลื่อนเข้าและออกจากเซลล์
ตัวอย่างเช่น ลองนึกถึงคนที่เปิดขวดแอมโมเนียในห้องที่เต็มไปด้วยผู้คน ก๊าซแอมโมเนียอยู่ที่ความเข้มข้นสูงสุดในขวด ความเข้มข้นต่ำสุดอยู่ที่ขอบห้อง ไอแอมโมเนียจะกระจายหรือกระจายออกจากขวด ผู้คนจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ จะได้กลิ่นแอมโมเนียเมื่อแพร่กระจาย
การแพร่กระจายเป็นรูปแบบหนึ่งของการขนส่งแบบพาสซีฟ
ในทำนองเดียวกัน มีโมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดมากกว่าในปอด ดังนั้นโมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์จึงมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนเข้าสู่ปอด มันเกิดขึ้นในชีววิทยาของเซลล์ โดยที่โมเลกุลเล็กๆ แพร่กระจายผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ แต่โมเลกุลที่ใหญ่กว่าจะผ่านเข้าไปได้โดยใช้พลังงานเท่านั้น
ตัวอย่าง เพิ่มเติมของการแพร่กระจายคือ:
ในก๊าซและของเหลว อนุภาคจะเคลื่อนที่แบบสุ่มจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง อนุภาคชนกันหรือกับภาชนะของพวกมัน อนุภาคชนกันหรือกับภาชนะของพวกมัน สิ่งนี้ทำให้พวกเขาเปลี่ยนทิศทาง ในที่สุด อนุภาคจะกระจายไปทั่วภาชนะ
การแพร่กระจายจะเกิดขึ้นเองโดยไม่ต้องคน เขย่า หรือลอย
ในสิ่งมีชีวิต สารจะเคลื่อนเข้าและออกจากเซลล์โดยการแพร่กระจาย ตัวอย่างเช่น:
1. ขอบเขตของการไล่ระดับความเข้มข้น – ยิ่งความเข้มข้นต่างกันมาก การแพร่กระจายก็จะยิ่งเร็วขึ้น ยิ่งวัสดุกระจายตัวเข้าใกล้สมดุลมากเท่าใด อัตราการแพร่ก็จะยิ่งช้าลงเท่านั้น
2. มวลของโมเลกุลที่กระจัดกระจาย – โมเลกุลที่หนักกว่าจะเคลื่อนที่ช้ากว่าจึงกระจายตัวได้ช้ากว่า สิ่งที่ตรงกันข้ามคือความจริงสำหรับโมเลกุลที่เบากว่า
3. อุณหภูมิ – อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะเพิ่มพลังงานและทำให้การเคลื่อนที่ของโมเลกุลเพิ่มอัตราการแพร่ อุณหภูมิที่ต่ำกว่าจะลดพลังงานของโมเลกุล ทำให้อัตราการแพร่ลดลง
4. ความหนาแน่นของตัวทำละลาย – เมื่อความหนาแน่นของตัวทำละลายเพิ่มขึ้น อัตราการแพร่กระจายจะลดลง โมเลกุลช้าลงเพราะมีช่วงเวลาที่ยากลำบากกว่าที่จะผ่านตัวกลางที่หนาแน่นกว่า ถ้าตัวกลางมีความหนาแน่นน้อยกว่า การแพร่กระจายจะเพิ่มขึ้น
5. ความสามารถในการละลาย: วัสดุที่ไม่มีขั้วหรือละลายในไขมันจะผ่านเยื่อหุ้มพลาสมาได้ง่ายกว่าวัสดุที่มีขั้ว ทำให้อัตราการแพร่เร็วขึ้น
6. พื้นที่ผิวและความหนาของพลาสมาเมมเบรน: พื้นที่ผิวที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มอัตราการแพร่ ในขณะที่เมมเบรนที่หนากว่าจะลดขนาดลง
7. ระยะทางที่เดินทาง - ยิ่งระยะทางที่สารต้องเดินทางมากเท่าใด อัตราการแพร่กระจายก็จะช้าลงเท่านั้น สิ่งนี้ทำให้ข้อจำกัดบนขนาดเซลล์ เซลล์ทรงกลมขนาดใหญ่จะตายเพราะสารอาหารหรือของเสียไม่สามารถไปถึงหรือออกจากศูนย์กลางของเซลล์ได้ ดังนั้น เซลล์จะต้องมีขนาดเล็ก เช่นเดียวกับในกรณีของโปรคาริโอตจำนวนมาก หรือถูกทำให้แบน เช่นเดียวกับยูคาริโอตเซลล์เดียวจำนวนมาก
