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Diffusion

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La diffusion est le mouvement passif de substances d’une zone de concentration élevée à une zone de concentration plus faible.

Ces molécules sont en mouvement aléatoire constant. Ils entrent en collision et rebondissent les uns sur les autres, se dispersant.

Une concentration moléculaire élevée entraîne des collisions plus fréquentes, ce qui augmente le taux de diffusion et, finalement, les molécules sont uniformément réparties.

Dans les cellules, les molécules diffusent à travers la membrane lipidique par diffusion simple ou facilitée.

En diffusion simple, les gaz et les molécules liposolubles comme l’alcool, les stéroïdes et les acides gras se déplacent directement à travers la bicouche lipidique.

En revanche, les molécules hydrosolubles telles que le glucose et les ions chargés ne peuvent pas traverser la membrane et nécessitent une diffusion facilitée via des supports ou des canaux transmembranaires.

Chez l’homme, l’échange gazeux pendant la respiration se produit par diffusion. L’air riche en oxygène inhalé avec une faible teneur en dioxyde de carbone atteint les alvéoles, entourées de capillaires sanguins riches en dioxyde de carbone. Cette différence de concentration permet aux gaz d’échanger entre les alvéoles et le sang par diffusion.

Overview

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La diffusion est une forme de transport passif. Dans le transport passif, une substance a tendance à se déplacer d'une zone de concentration élevée vers une zone de concentration faible jusqu'à ce que la concentration soit égalisée dans tout l'espace. Par exemple, prenons la diffusion de substances à travers l'air. Lorsque quelqu'un ouvre un flacon de parfum dans une pièce remplie de personnes, le parfum est à sa concentration la plus élevée dans le flacon et à sa concentration la plus faible aux extrémités de la pièce. La vapeur de parfum se diffusera, ou se répandra, à partir du flacon, et progressivement, de plus en plus de personnes sentiront le parfum alors qu'il se propage. Les matériaux se déplacent dans le cytosol de la cellule par diffusion, et certains matériaux se déplacent à travers la membrane plasmique par diffusion. La diffusion ne dépense aucune énergie. Au contraire, les différentes concentrations de matériaux dans différentes zones sont une forme d'énergie potentielle, et la diffusion est la dissipation de cette énergie potentielle à mesure que les matériaux se déplacent le long de leurs gradients de concentration, de haut en bas.

Chaque substance distincte dans un milieu, tel que le fluide extracellulaire, a son propre gradient de concentration, indépendamment des gradients de concentration d'autres matériaux. De plus, chaque substance se diffusera en fonction de ce gradient.

Plusieurs facteurs affectent la vitesse de diffusion.

L'ampleur du gradient de concentration : Plus la différence de concentration est grande, plus la diffusion est rapide. Plus la répartition du matériau se rapproche de l'équilibre, plus la vitesse de diffusion diminue.
Masse des molécules diffusantes : Les molécules de plus grande taille se déplacent plus lentement car il leur est plus difficile de se déplacer entre les molécules de la substance à travers laquelle elles se déplacent ; par conséquent, elles diffusent plus lentement.
Température : Les températures plus élevées augmentent l'énergie et donc le mouvement des molécules, augmentant la vitesse de diffusion.
Densité du solvant : À mesure que la densité du solvant augmente, la vitesse de diffusion diminue. Les molécules ralentissent car elles ont plus de difficultés à traverser le milieu plus dense.

Ce texte est adapté de Openstax, Concepts of Biology, Section 3.5, Passive Transport.

Transcript

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