ריכוך, ב בִּיוֹכִימִיָה, מתייחס לאחד מתהליכים רבים שבאמצעותם מולקולות יכולות לנוע אל תוך התאים דרך הפלזמה ומחוצה לה קרום, או קרום חוצה בתוך התא, כגון הקרום הגרעיני או הקרום הסוגר מיטוכונדריה.
חשוב על דיפוזיה כעל תנועה "נסחפת". אמנם הכוונה היא לתהליך אקראי ולא מונחה, ולכזה שאינו דורש הזנת אנרגיה, אך הוא פועל לפי כלל אחד: חלקיקים נעים מאזורים של ריכוז גבוה יותר לאזורים של ריכוז נמוך יותר, גם כאשר מולקולות בודדות חופשיות לנוע לכל הכיוונים.
הבנת שיפועים כימיים
מה הפירוש של משהו שיעבור מאזור של ריכוז גבוה לאזור של ריכוז נמוך? ראשית, יש לדעת מה פירוש "ריכוז" בהקשר זה. לרוב, ריכוז מתייחס למספר המולקולות ליחידת נפח (למשל, מיליליטר, או מ"ל).
חשוב על מה קורה כשאתה לוקח משקה מיץ תפוזים מהבקבוק או מהקרטון. רוב הסיכויים שאתה תופס את המשקה מתוק, מכיוון שריכוז הסוכר הגבוה במיץ עולה על זה של הנוזלים במערכת שלך.
עם זאת, אם מערבבים את המיץ עם מים רגילים כך שהתמיסה המתקבלת מכילה 10 חלקי מים על כל מיץ חלק אחד, המתן מספר דקות, ו קח לגימה נוספת, אתה תיתפס את הנוזל כדליל, מכיוון שהוא נמצא כעת בריכוז נמוך יותר - פחות מרוכז, בכל מקרה, מגופך נוזלים.
מכיוון שמולקולות הסוכר במיץ נוטות להתערבב עם מולקולות המים עד לריכוז של סוכר שווה לאורך כל התמיסה, נאמר כי דיפוזיה מתרחשת לכיוון שִׁוּוּי מִשׁקָל.
חשוב לציין, שיווי משקל אינו אומר הפסקת תנועת המולקולה, אלא כי תנועת המולקולות הגיעה לנקודה של אקראיות אמיתית מכיוון שכולם שיפועי ריכוז חוסלו.
תהליך הפיזור
בעוד שחומרים מסוימים יכולים פשוט להתפשט קרומי תאים כאשר שיפוע הריכוז מעדיף זאת, אחרים גדולים מכדי לעבור בין מולקולות הפוספוליפידים שבקרום, או שהם נושאים מטען חשמלי נטו שמתנגד לתנועתם.
קרום הפלזמה הוא אפוא א קרום חדיר למחצה: מולקולות קטנות ונטענות כגון מים (H2O) ופחמן דו חמצני (CO2) יכולות פשוט להתפתל, ואילו אחרות זקוקות לעזרה או אינן מסוגלות לחצות את הקרום על הסף.
דיפוזיה פשוטה זה בדיוק מה שזה נשמע - התנועה של מולקולות על פני קרום במורד שיפוע ריכוז כאילו הממברנה, למעשה, לא שם. ב הקלריכוךעם זאת, חומרים כגון יונים (חלקיקים טעונים) עוברים במורד שיפוע ריכוז, אך הם גם חייבים לחצות את הממברנה דרך מתמחים ערוצי תחבורה עשוי חלבון.
דיפוזיה נוטה להמשיך עד לריכוז שיווי המשקל. בשלב זה, מולקולות נוטות לעזוב את האזור רק על ידי מעבר פעיל מנגנונים המופעלים באמצעות ATP, או אדנוזין טרי פוספט - "מטבע האנרגיה" של התאים.
יתרונות וחסרונות של דיפוזיה
בצד החיובי, תהליך הדיפוזיה הוא "חופשי" בהשוואה לצורות תחבורה אחרות בכך שהוא אינו דורש אנרגיה. זהו נכס מרכזי בהתחשב בכך שהיעילות רצויה מאוד במערכות ביולוגיות ואנרגיה, בדיוק כמו בעולם ה"מקרו ", היא בתשלום.
הצד התחתון של דיפוזיה הוא שלכאורה אין זה מספיק להעביר חומרים במעלה שיפוע ריכוז, ולא קשה לחזות תרחיש שבו יש צורך במולקולות בתוך תא למרות ריכוז גבוה יותר של חומרים אלה מבפנים מאשר על בחוץ. לעתים קרובות יותר, יש להעביר חומרים כאלה על פני שיפוע אלקטרוכימי.
זוהי צורה פיזית שונה של התנגדות, אך היא זו שרק השקעה של ATP יכולה להתגבר עליה. זה נעשה באמצעות "משאבות" ממברנות שנלחמות ללא הרף בגאות השיפוע האלקטרוכימי המתנגד לעבודתן.