扩散是粒子因随机运动，从浓度较高的区域净移动到浓度较低的区域，即顺着浓度梯度移动。每当考题问氧气、二氧化碳、溶解的养分或染料如何进出某个地方，都会用到它。
这一课属于跨膜运输，承接细胞与显微镜里的细胞结构，也是下一课渗透作用的基础。
“顺着浓度梯度”到底是什么意思？
气体或液体中的粒子一直在朝随机方向运动。如果某处粒子比另一处多，那么从拥挤处离开的粒子就会比进入的更多。结果就是从高到低的净移动。
浓度梯度就是两处浓度的差。差越大，梯度越陡，净移动越快。
请注意，没有哪个粒子是“朝着”低浓度去的。每个粒子都是随机运动，方向是把所有粒子合起来看才出现的。
哪些因素会改变扩散速率？
有四个因素要记住，并且要能说出每个因素为什么有效。
| 因素 | 对速率的影响 | 原因 |
|---|---|---|
| 浓度梯度更陡 | 更快 | 差越大，净移动越大 |
| 温度更高 | 更快 | 粒子动能更大，运动更快 |
| 表面积更大 | 更快 | 更多粒子可同时穿过 |
| 距离更短 | 更快 | 粒子要走的路更短 |
例题详解
以下数据为练习而编。一个细胞在进行呼吸作用并消耗氧气。细胞外氧气浓度为 0.08 单位，细胞内为 0.03 单位。
问题： 说明氧气净移动的方向并解释。
第一步，比较两个浓度。 外面是 0.08，里面是 0.03，所以外面较高。
第二步，写出方向。 氧气的净移动是从细胞外到细胞内。
第三步，用关键词说明原因。 氧粒子随机运动，外面的粒子更多，所以进入细胞的比离开的多。净移动是顺着浓度梯度。
第四步，说明梯度为什么能维持。 细胞在呼吸作用中不断用掉氧气，所以里面的浓度保持较低，梯度得以维持。
满分答案的写法是：“净移动是进入细胞，从外面较高的浓度到里面较低的浓度，顺着浓度梯度，因为粒子随机运动。”
再看表面积如何影响扩散。
边长 1 cm 的立方体，表面积是 6 × 1 × 1 = 6 cm²，体积是 1 cm³，比值为 6 : 1。边长 2 cm 的立方体，表面积是 6 × 2 × 2 = 24 cm²，体积是 8 cm³，比值为 24 : 8 = 3 : 1。较大的立方体每单位体积的表面积更少，所以扩散到中心的速度更慢。
要留意的错误
常见的答案是：“扩散就是粒子从高浓度移动到低浓度。”听起来没错，却会丢分。
错误答案： 粒子从高浓度移动到低浓度，直到停止。
这样写暗示每个粒子都朝同一个方向走，而且运动会结束。
改正的方法是写出净移动、浓度梯度和随机运动。达到平衡时粒子仍在运动，但朝两个方向穿过的数量相同，所以没有净变化。
自我检测
先自己作答，再打开答案。
1. 二氧化碳在叶片细胞内是 0.06 单位，在细胞外的气室里是 0.04 单位。净移动朝哪个方向？
查看答案
细胞内（0.06）比细胞外（0.04）高，所以净移动是离开细胞，顺着浓度梯度。
2. 一位同学说两边浓度相等了，所以扩散停止了。请改正这句话。
查看答案
停止的是净移动，粒子仍在随机运动。朝两个方向穿过的数量相同，所以浓度保持相等。
3. 写出两种让染料在水中更快散开的方法。
查看答案
任选两种：用较热的水（粒子运动更快）、用浓度更高的染料（梯度更陡）、缩短距离或使用表面更宽的容器。
下一步
当你能清楚地解释净移动后，可以学习水的特殊情况：预测渗透模型中水的移动，再与耗能的主动运输比较。混合题请做跨膜运输练习题组。
有些学生明白道理，却因为句子漏了一个关键词而失分。我们的老师在生物线上一对一补习中，可以陪你检查自己的答案并把句子写得更严谨。