Indhold
Diffusion er en vigtig funktion i levende organismer. Diffusion er den tilfældige, men retningsbestemte bevægelse af molekyler fra et sted med høj koncentration til et sted med lav koncentration. Dette enkle koncept beskriver den proces, hvormed celler udveksler giftige gasser med livsbærende gasser. Det beskriver også, hvordan nerveceller er i stand til at elektriske signaler til hinanden celler. Diffusion fortæller embryonale celler, hvor de skal gennemgå, og hvornår de er ankommet. Diffusion gør det også muligt at reducere tabet af kropsvarme til det omgivende miljø.
Udveksling af gas
Lungerne har små tomme, druelignende sække, der er centrum for gasudveksling. Celle i kroppen fremstiller konstant energimolekyler til at opretholde deres daglige aktiviteter. Ikke kun kræver denne proces, kaldet cellulær respiration, iltgas for at arbejde, den producerer kuldioxidgas, som er giftig for celler. Kuldioxid produceret af celler i hele kroppen transporteres i blodet til lungerne. I lungerne diffunderer kuldioxid ud af blodet og ind i de druelignende sække. Oxygen, der blev indåndet i lungerne, går i den modsatte retning. Oxygen kommer ind i blodet. Denne vitale udveksling af gasser sker ved diffusion over tynde lag celler i blodkarene, der omgiver de druelignende sække.
Nerveimpulser
Nerveceller kaldet neuroner kommunikerer med andre celler ved at indføre elektriske signaler langs deres cellemembran. I hvile er indersiden af neurons membran negativt ladet, mens ydersiden er positivt ladet. Et elektrisk signal genereres, når membranen lader ioner fra ydersiden strømme ind i cellen. Denne indstrømning ændrer ladningen på indersiden af membranen fra negativ til positiv. Denne kontaktskift er et elektrisk signal, der bevæger sig ned langs længden af en neurons arm. Bevægelsen af ioner, der genererer elektricitet, er diffusion.
Morphogen Gradients
Embryonudvikling er den proces, hvor organer, lemmer og vinger begynder at udvikle sig. Processen, hvor et embryo skifter form for at begynde at ligne en miniature voksen, er mulig på grund af diffusion. Forskellige grupper af celler i forskellige dele af embryo frigiver proteiner kaldet morfogener. Morfogener er som parfume, og tiltrækker celler fra langt væk for at komme nærmere. Embryonudvikling er en smuk symfoni af mange morfogengradienter, der overlapper hinanden og konkurrerer med hinanden. Resultatet er, at benene kun udvikler sig på kroppen, antenner udvikler sig kun i hovedet, og at vinger udvikler sig på et dyrs ryg. Morphogen-gradienter er mulige, fordi proteiner diffunderer.
Modstrømsvarmeveksling
Homeotermer er dyr, der regulerer deres kropstemperatur internt i modsætning til at skulle bade i eller løbe fra solen. Et problem, som hjemmegenermer står overfor, er varmetabet til kolde omgivelser. Spækhuggere er et eksempel på dyr, der står over for dette problem, da de svømmer i koldt vand. Vipperne og finnerne af spækhuggere er tynde og mister meget varme til det omgivende vand. Da flipper og finner er en del af hvalen, skal blod transportere ilt og varme fra midten af kroppen til disse vedhæng. En måde, hvorpå spækhuggere bevarer varmen, er, at deres arterier, der bringer varmt blod til deres vedhæng, ligger lige ved vener, der bringer blod tilbage til kroppen. Således bliver den varme, der går tabt fra arterierne, der bevæger sig mod spidsen af en finn, opsamlet af blod, der er i venerne, der bevæger sig tilbage i kroppen.