La diffusion est un processus par lequel les molécules d'un matériau passent d'une zone de forte concentration (où il y a beaucoup de molécules) à une zone de faible concentration (où il y a moins de molécules) jusqu'à ce qu'il ait atteint l'équilibre (les molécules se répartissent uniformément).
La diffusion se produit généralement dans une solution dans un gaz ou dans un liquide. Il est possible de voir la diffusion se produire lorsque deux liquides sont mélangés dans un récipient transparent. Elle décrit le mouvement constant des particules dans tous les liquides et gaz. Ces particules se déplacent dans toutes les directions en se heurtant les unes aux autres. La diffusion ne peut fonctionner qu'avec des gaz et des liquides.
Les molécules ont tendance à se déplacer des lieux de forte concentration vers les lieux de faible concentration, simplement en se déplaçant au hasard. Par exemple, il y a plus d'oxygène dans un poumon qu'il n'y a d'oxygène dans le sang, donc les molécules d'oxygène auront tendance à se déplacer dans le sang. De même, il y a plus de molécules de dioxyde de carbone dans le sang que dans les poumons, donc les molécules de dioxyde de carbone auront tendance à se déplacer dans les poumons. Cela se produit en biologie cellulaire, où les petites molécules diffusent simplement à travers la membrane cellulaire, mais les plus grosses molécules ne passent qu'en utilisant de l'énergie : voir transport actif.
Le mouvement aléatoire des molécules de fluide les fait se répandre jusqu'à ce qu'une frontière les arrête.
La diffusion est un processus passif, elle ne nécessite donc pas d'énergie car elle se produit en aval d'un gradient de concentration.
La diffusion est affectée par :
Dans les petits organismes unicellulaires, une simple diffusion peut échanger les molécules assez rapidement pour les maintenir en vie. Un rapport surface/volume élevé y contribue.
Cependant, pour les organismes multicellulaires, la simple diffusion ne suffit pas. Ils doivent déplacer plus de matière sur de plus longues distances pour rester en vie. Ils ont évolué pour disposer de structures et de systèmes internes permettant un mouvement de diffusion rapide. Par exemple, les humains ont des poumons pour que la diffusion se fasse rapidement. La même chose se produit dans les plantes avec la feuille.
