
【化】 passive diffusion
passivity
diffuse; pervasion; proliferate; spread
【計】 scattering
【化】 scatter
【醫】 diffuse; diffusion; extensioin; generalization; generalize; irradiation
被動擴散(Passive Diffusion)是物質跨生物膜運輸的基礎形式,指分子或離子從高濃度區域向低濃度區域自發移動的過程,無需消耗細胞能量。該現象遵循物理擴散原理,由濃度梯度驅動,常見于氧氣、二氧化碳及脂溶性分子(如甾體激素)的跨膜運輸。
根據細胞膜結構模型,被動擴散的實現依賴于細胞膜的雙層磷脂結構。非極性分子可直接穿透脂質雙分子層,極性小分子(如水)則通過膜蛋白形成的通道擴散。擴散速率與分子大小、脂溶性和濃度梯度呈正相關。
在藥理學領域,被動擴散是大多數藥物吸收的主要機制。藥物分子通過胃腸上皮細胞時,其生物利用度往往取決于該藥物的脂水分配系數。美國國立衛生研究院(NIH)的研究表明,約70%的口服藥物依賴被動擴散完成吸收(來源:www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK557544)。
與主動運輸相比,被動擴散具有以下特征:
該過程的數學描述遵循菲克擴散定律: $$ J = -D frac{dc}{dx} $$ 其中J表示擴散通量,D為擴散系數,dc/dx為濃度梯度。
“被動擴散”是一個跨學科術語,在不同領域有不同解釋,以下是主要應用場景的詳細說明:
指物質順濃度梯度通過細胞膜的過程,不消耗細胞能量(ATP)。例如氧氣和二氧化碳在肺泡與血液間的交換。特點包括:
描述溶質分子在溶劑中的自發分布現象,遵循菲克定律: $$ J = -Dfrac{partial phi}{partial x} $$ 其中$J$是擴散通量,$D$為擴散系數,$phi$為濃度梯度。
指污染物在介質(空氣/水/土壤)中的自然遷移,如PM2.5在大氣中的擴散。影響因素包括:
特征 | 被動擴散 | 主動運輸 |
---|---|---|
能量消耗 | 無需ATP | 需要ATP |
運輸方向 | 順濃度梯度 | 逆濃度梯度 |
載體蛋白 | 無(或協助擴散) | 必需 |
需通道蛋白或載體蛋白幫助的被動運輸形式,如葡萄糖進入紅細胞的過程。這類擴散具有:
該過程在藥物遞送(如透皮吸收)、環境修複等領域有重要應用價值。具體機制可能因研究領域不同存在細節差異,建議結合具體語境理解。
八哥半數感染量比耳朔夫斯基氏二胺銀液不朽的膽鹼乙酰化酶二倍稀釋腭懸雍垂成形術法拉第電磁感應定律廢渣複歸所有公用表達式鼓式硫化機紅色尾燈灰青炭質頁岩混合式換熱器開齋抗路德抗體抗凝劑冷卻溫度裂斷硫酸那碎因門羅氏腺腦己糖鳥氨酸瓜氨酸循環軟骨質軟雞眼射擊控制裝備聲能吸收損失特殊抑制外籍居留者