1 被动运输的方向
被动运输包括自由扩散和协助扩散，通过其进出细胞的物质都是顺浓度梯度运输的，也就是说被动运输的方向是由高浓度向低浓度运输的。
2 主动运输的方向
主动运输是逆浓度梯度的运输，其运输方向是由低浓度一侧向高浓度一侧，在此过程中需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞化学反应所释放的ATP能量。
3 遗传信息的传递方向
通过中心法则可知，遗传信息的流动方向包括五条线路。
① DNA→DNA：以DNA作为遗传物质的生物的自我复制。
② RNA→RNA：以RNA作为遗传物质的生物的自我复制。
③ DNA→RNA：细胞核中的转录过程。
④ RNA→DNA：个别病毒的逆转录过程。
⑤ RNA→蛋白质：细胞质中核糖体的翻译过程。
4 基因突变是不定向的
由DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变叫做基因突变。由于DNA碱基组成是不确定的，因此基因突变是不定向的。
5 自然选择决定生物进化的方向
在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会较少，种群中相应基因的频率会下降。因此，在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化的。
6 极性运输的方向
研究表明，在培养鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是说只能单方向运输，称为极性运输。极性运输是细胞的主动运输。
7 兴奋在神经纤维上可双向传导
当神经纤维某一部位受到刺激时，这个部位的膜两侧出现暂时性点位变化，由内负外正变为内正外负。而左右邻近的未兴奋部位仍然是内负外正。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动，这样就形成了局部电流。
这种局部电流又刺激相邻的未兴奋部位发生同样的点位变化，如此进行下去，将兴奋向前传导，后方又恢复为静息点位。当然，双向传导并不意味着在完整机体内冲动的传导是没有方向性的。
8 兴奋在神经元之间的传递是单向的
一个神经元与另一个神经元相接触的部位，叫做突触。突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分构成的。当神经末梢有神经冲动传来时，突触前膜的突触小泡受到刺激，就释放一种化学物质——神经递质。神经递质经扩散通过突触间隙，然后与突触后膜（另一个神经元）上的特异性受体结合，引发突触后膜点位变化，即引发一个新的神经冲动。
这样，兴奋就从一个神经元通过突触而传递给另一个神经元。由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，通过突触间隙，作用于突触后膜，引起突触后膜发生兴奋性或抑制性的变化，从而引起下一个神经元的兴奋或抑制。所以神经元之间兴奋的传递只能是单向的。
9 生态系统中能量流动是单向的
在生态系统中，能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不能循环流动。因为食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果。而且各营养级的能量总是趋向于以呼吸作用产生的热能消耗掉。
在生态系统中可利用的能量贮存在有机物的化学键中，当它释放时，除一部分转变为可以做功的自由能外，大部分转变为热能。而各个营养级的生物能够利用的能量形式为光能（生产者）或化学能（消费者），均不能利用热能。热能逐级散失，能量就表现为单向流动。
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