扩散作用（驱动力作用下物质的转移过程）

地质

扩散系数与岩浆的温度成正相关﹐而与岩浆的黏度成反相关。

生物学与化学

扩散作用特征

物质及扩散作用经细胞膜进出细胞时，有如下两种共同的特性：

⒈物质的扩散方向受物质浓度梯度影响。即细胞内外某物质的浓度若不同时，则物质会由高浓度扩散到低浓度的地方，若两边浓度相差越大，则物质的扩散速率越快。

⒉不必消耗ATP，即可进行此扩散作用。

理解

分子简式A-P~P~P，式中的A表示腺苷，T表示三个，P代表高能磷酸基，“-”表示普通的磷酸键，“~”代表一种特殊的化学键，称为高能磷酸键。动物是由线粒体的呼吸产生 植物体是由叶绿体的光合作用和呼吸作用产生 结构式及球棍模型。ATP在ATP水解酶的作用下远离A（腺苷）的“~”断裂，ATP水解成ADP+Pi（游离磷酸团）+能量。

ATP是一种高能磷酸化合物，在细胞中，它与ADP的相互转化实现贮能和放能，从而保证细胞各项生命活动的能量供应。生成ATP的途径主要有两条：一条是植物体内含有叶绿体的细胞，在光合作用的光反应阶段生成ATP；另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP。

延伸

（一）无氧代谢：剧烈运动时，体内处于暂时缺氧状态，在缺氧状态下体内能源物质的代谢过程，称为无氧代谢。它包括以下两个供能系统。 ①非乳酸能（ATP—CP）系统—一般可维持10秒肌肉活动 无氧代谢 ②乳酸能系统—一般可维持1~3分的肌肉活动 非乳酸能（ATP—CP）系统和乳酸能系统是从事短时间、剧烈运动肌肉供能的主要方式。ATP释放能量供肌肉收缩的时间仅为1~3秒，要靠CP分解提供能量，但肌肉中CP的含量也只能够供ATP合成后 分解的能量维持6~8秒肌肉收缩的时间。因此，进行10秒以内的快速活动主要靠ATP—CP系统供给肌肉收缩时的能量。乳酸能系统是持续进行剧烈运动时，肌肉内的肌糖元在缺氧状态下进行酵解，经过一系列化学反应，最终在体内产生乳酸，同时释放能量供肌肉收缩。这一代谢过程，可供1~3分左右肌肉收缩的时间。

二、扩散作用的类别

有些物质扩散时是受到细胞膜中蛋白质所调控，此称为「促进的扩散作用」（facilitated diffusion）。而有些物质则不受到细胞膜中蛋白质所调控，此称为「单纯的扩散作用」 (simple diffusion）。

⒈单纯的扩散作用（simple diffusion)

一般气体分子的扩散属此类，也就是生物体的气体交换(如动物细胞进行呼吸作用时，吸入氧气，放出二氧化碳，植物行光合作用时，吸收二氧化碳，放出氧气），均是此「单纯的扩散作用」。由于此类的扩散作用不受细胞膜中蛋白质或载体（carrier）所影响，所以细胞膜对这些气体分子的扩散作用没有调控能力。此类的扩散作用犹如一家烤肉万家香的香味扩散作用，均是属「自然发生」的现象。不过二氧化碳溶于水后，变成 HCO3-（即CO2+H2O -->HCO3-+H+）时，则不能再以单纯的扩散作用进出细胞。

⒉促进扩散作用（facilitated diffusion)此类扩散作用需要细胞膜中蛋白质的协助才能进行，惟因细胞膜中协助物质扩散作用的蛋白质性质不同，所以此类扩散作用又可分为如下两种:

⑴藉蛋白质通道（channel protein）的扩散作用。数个蛋白质于细胞膜中形成通道（channel），物质必需经由此通道才能进出细胞。此通道管制物质进出有其专一性，即某一种通道只允许某一种物质进出细胞；目前已知的通道蛋白质均是属于离子专用的通道，如K+、Na+的专用通道等。虽然细胞膜中有此通道，且通道具专一性，可是物质并非全天候可自由经此通道进出细胞，因为通道的一端尚有门（gate）管制着，当通道开门的时候，物质才能进出，当通道关门的时候，物质则不能进出细胞。虽然此通道开门关门机制仍不很清楚，可是生物本身的某种生理需求，或是周围环境因素变化（如光照），都可影响此通道门的开关。

⑵藉载体蛋白质（carrier protein）的扩散作用。必借着细胞膜中的载体蛋白质的携带，物质才能扩散进出细胞。此载体管制物质进出有其专一性，即某一种载体只携带某一种特定物质进出细胞。

以上所述三种物质扩散作用（即单纯扩散、藉通道蛋白质扩散作用和藉载体蛋白质扩散作用），均不需要能量ATP的供给，一般称为「被动运输（或输送）」（Passive absorption或passive transport）。