Diffusie is een essentiële functie in levende organismen. Diffusie is de willekeurige maar gerichte beweging van moleculen van een plaats met hoge concentratie naar een plaats met een lage concentratie. Dit eenvoudige concept beschrijft het proces waarmee cellen giftige gassen uitwisselen voor levensondersteunende gassen. Het beschrijft ook hoe zenuwcellen in staat zijn om elektrische signalen naar elkaar te sturen. Diffusie vertelt embryonale cellen waar ze moeten kruipen en wanneer ze zijn aangekomen. Diffusie maakt het ook mogelijk om het verlies van lichaamswarmte aan de omgeving te verminderen.

Gasuitwisseling

De longen hebben kleine lege druiveachtige zakjes die de hub zijn voor gasuitwisseling. De cellen van het lichaam maken voortdurend energiemoleculen om hun dagelijkse activiteiten te ondersteunen. Dit proces, dat cellulaire ademhaling wordt genoemd, vereist niet alleen zuurstofgas om te kunnen werken, het produceert koolstofdioxidegas dat giftig is voor cellen. Het kooldioxide dat door cellen door het lichaam wordt geproduceerd, wordt in het bloed naar de longen vervoerd. In de longen diffundeert het koolstofdioxide uit het bloed en in de druivenachtige zakken. Zuurstofgas dat in de longen werd ingeademd, gaat in de tegenovergestelde richting. Zuurstof komt het bloed binnen. Deze essentiële uitwisseling van gassen gebeurt door diffusie over dunne lagen cellen in de bloedvaten die de druivenachtige zakjes omringen.

Zenuwimpulsen

Zenuwcellen, neuronen genaamd, communiceren met andere cellen door elektrische energie te verzenden signalen langs hun celmembraan. In rust is de binnenkant van het neuron's membraan negatief geladen, terwijl de buitenkant positief geladen is. Een elektrisch signaal wordt gegenereerd wanneer het membraan ionen van buiten naar de cel laat stromen. Deze instroom verandert de lading aan de binnenkant van het membraan van negatief naar positief. Deze schakelaar is een elektrisch signaal dat over de lengte van de arm van een neuron beweegt. De beweging van ionen die de elektriciteit opwekt is diffusie.

Morfogenverlengingen

Embryonale ontwikkeling is het proces waarbij organen, ledematen en vleugels zich beginnen te ontwikkelen. Het proces waarbij een embryo van vorm verandert om er uit te zien als een miniatuurvolwassene is mogelijk vanwege diffusie. Verschillende groepen cellen in verschillende delen van de embryo-afgifteproteïnen, morfogenen genaamd. Morfogenen zijn als parfum en trekken cellen van ver weg aan om dichterbij te komen. Embryonale ontwikkeling is een prachtige symfonie van vele morfogengradiënten die elkaar overlappen en met elkaar concurreren. Het gevolg is dat benen zich alleen op het lichaam ontwikkelen, antennes zich alleen in het hoofd ontwikkelen en vleugels zich ontwikkelen op de rug van een dier. Morphogen-gradiënten zijn mogelijk omdat eiwitten diffuus zijn.

Counter Current Heat Exchange

Homeothermen zijn dieren die intern hun lichaamstemperatuur regelen, in plaats van te moeten baden of wegrennen van de zon. Een probleem dat homeothermen tegenkomen is het verlies van warmte aan een koude omgeving. Orka's zijn een voorbeeld van dieren die met dit probleem worden geconfronteerd, omdat ze in koud water zwemmen. De zwemvliezen en vinnen van orka's zijn dun en verliezen veel warmte aan het omringende water. Omdat flippers en vinnen deel uitmaken van de walvis, moet het bloed zuurstof en warmte van het midden van het lichaam naar deze aanhangsels vervoeren. Een manier waarop orka's warmte behouden, is dat hun slagaders die warm bloed naar hun aanhangsel brengen, pal naast aderen zitten die bloed naar het lichaam brengen. Zo wordt de warmte die verloren gaat van de slagaders naar de punt van een vin, opgepikt door bloed dat zich in de aderen bevindt en terug in het lichaam beweegt.