拡散

拡散は受動輸送の一種です。受動輸送では、物質は濃度が高い領域から濃度が低い領域に移動し、濃度が均等になるまで移動します。例えば、空気を通じて物質が拡散する場合を考えてみましょう。誰かが部屋にいる人々の中で香水のボトルを開けると、香水はボトル内で最も濃縮され、部屋の端では最も濃度が低くなります。香水の蒸気はボトルから拡散し、徐々に、より多くの人々が香水の匂いを感じるようになります。物質は細胞の細胞質内で拡散し、特定の物質は細胞膜を通じて拡散します。拡散にはエネルギーは必要ありません。代わりに、異なる領域の物質の濃度はポテンシャルエネルギーの形態であり、拡散は高濃度から低濃度への濃度勾配に沿って物質が移動する際にそのポテンシャルエネルギーが拡散することです。

ある媒体（例：細胞外液）内の各異なる物質は、他の物質の濃度勾配とは独立に、独自の濃度勾配を持っています。さらに、それぞれの物質はその濃度勾配に従って拡散します。

拡散速度にはいくつかの要因が影響します。

• 濃度勾配の広がり：濃度の差が大きいほど、拡散速度は速くなります。物質の分布が平衡に近づくにつれて、拡散速度は遅くなります。
• 拡散する分子の質量：大きな分子ほど移動が困難であるため、よりゆっくりと拡散します。
• 温度：高い温度は分子のエネルギーと移動を増加させ、拡散速度を高めます。
• 溶媒の密度：溶媒の密度が高くなるほど、拡散速度は低下します。分子はより密度の高い媒体を通過するのが困難になるため、遅くなります。

このテキストはOpenstax, Concepts of Biology, Section 3.5, Passive Transportから翻案されます