단순 확산은 에너지 투입 없이 분자가 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 현상입니다. 이는 수동적인 과정이며, 분자는 무작위로 움직입니다. 결과적으로 분자는 밀집된 영역에서 비어 있는 영역으로 흐르게 되며, 결국 농도가 같아지는 평형 상태에 도달합니다.

산소는 단순 확산으로 세포 안으로 들어갑니다. 이산화탄소는 세포 밖으로 나갑니다. 작고 비극성인 분자는 지질 이중막을 쉽게 통과합니다. 물은 천천히 통과하지만, 아쿠아포린이라는 단백질이 통과 속도를 높여줍니다. 크거나 전하를 띤 분자는 단순 확산으로는 통과할 수 없습니다. 이러한 분자들은 통로 또는 운반체를 필요로 합니다.

단순 확산 특성

• 수동형: ATP가 필요하지 않습니다.
• 농도 기울기를 따라.
• 농도 차이에 비례하는 비율.
• 반응 속도는 온도와 분자 크기에 따라 달라집니다.
• 포화되지 않음: 수송체가 관여하지 않음.

픽의 법칙은 확산 속도를 설명합니다. 확산 속도는 농도 기울기, 표면적, 그리고 막의 투과성에 따라 달라집니다. 농도 기울기가 가파를수록 확산 속도는 빨라집니다. 표면적이 클수록 확산되는 물질의 양도 많아집니다. 막이 두꺼울수록 확산 속도는 느려집니다. 폐는 산소 확산을 위해 표면적을 최대화하고, 신장은 여과를 위해 표면적을 최대화합니다. 원리는 동일합니다. 확산은 장거리에서는 느립니다. 분자가 세포막을 통과하는 데는 몇 분의 1초밖에 걸리지 않지만, 방 전체를 확산하는 데는 몇 시간이 걸립니다. 이것이 바로 생물체가 물질을 장거리로 이동시키기 위해 순환과 대류를 이용하는 이유입니다. 단순 확산은 물질 수송의 기본 원리입니다. 확산은 수동적이고, 무작위적이며, 끊임없이 진행됩니다. 평형 상태에 도달할 때까지 멈추지 않습니다.