拡散は生物にとって不可欠な機能です。 拡散とは、高濃度の場所から低濃度の場所への分子のランダムですが方向性のある動きです。 この単純な概念は、細胞が有毒ガスを生命維持ガスと交換するプロセスを説明しています。 また、神経細胞が互いに電気信号を送信する方法についても説明します。 拡散は、胚細胞にどこを這うか、いつ到着したかを伝えます。 拡散はまた、周囲の環境への体温の損失を減らすことを可能にします。
ガス交換
肺には、ガス交換のハブである小さな空のブドウのような嚢があります。 体の細胞は、日々の活動を維持するために常にエネルギー分子を作っています。 細胞呼吸と呼ばれるこのプロセスは、機能するために酸素ガスを必要とするだけでなく、細胞に有毒な二酸化炭素ガスを生成します。 体中の細胞によって生成された二酸化炭素は、血液中の肺に運ばれます。 肺では、二酸化炭素が血液からブドウのような嚢に拡散します。 肺に吸い込まれた酸素ガスは反対方向に流れます。 酸素が血液に入ります。 この重要なガス交換は、ブドウのような嚢を取り巻く血管内の細胞の薄層を横切る拡散によって起こります。
神経インパルス
ニューロンと呼ばれる神経細胞は、細胞膜に沿って電気信号を送ることによって他の細胞と通信します。 安静時、ニューロンの膜の内側は負に帯電し、外側は正に帯電します。 電気信号は、膜が外部からのイオンをセルに流入させるときに生成されます。 この流入により、膜の内側の電荷が負から正に変化します。 この担当スイッチは、ニューロンの腕の長さを下に移動する電気信号です。 電気を生成するイオンの動きは拡散です。
モルフォゲン勾配
胚発生は、臓器、手足、および翼が発生し始めるプロセスです。 拡散により、胚の形が変化してミニチュアの成虫のように見えるプロセスが可能です。 胚のさまざまな部分にあるさまざまな細胞グループが、モルフォゲンと呼ばれるタンパク質を放出します。 モルフォゲンは香水のようなもので、遠くから細胞を引き付けて近づきます。 胚発生は、多くのモルフォゲン勾配が重なり合って互いに競合する美しい交響曲です。 その結果、脚は体にのみ発達し、アンテナは頭にのみ発達し、翼は動物の背中に発達します。 タンパク質が拡散するため、モルフォゲンの勾配が可能です。
向流熱交換
恒温動物は、入浴したり太陽から逃げたりするのではなく、体温を内部で調節する動物です。 恒温槽が直面する問題の1つは、寒い環境への熱の損失です。 シャチは冷水で泳ぐため、この問題に直面している動物の例です。 シャチの足ひれとひれは薄く、周囲の水に多くの熱を失います。 足ひれとひれはクジラの一部であるため、血液は体の中心からこれらの付属肢に酸素と熱を運ぶ必要があります。 シャチが熱を維持する1つの方法は、付属肢に温かい血液を運ぶ動脈が、血液を体に戻す静脈のすぐ隣にあることです。 したがって、ひれの先端に向かって移動する動脈から失われた熱は、静脈内にある血液によって吸収され、体内に戻ります。