Osmoza i dyfuzja to dwie różne formy transportu pasywnego, które odgrywają zasadniczą rolę w przenoszeniu cząsteczek przez komórkę i poza nią. Studenci są najczęściej proszeni o wyjaśnienie podobieństw i różnic między osmozą a dyfuzją lub porównanie tych dwóch środków transportu i skontrastowanie ich.
Aby rozwiązać ten problem, musisz poznać znaczenie osmozy i dyfuzji iw pełni docenić ich znaczenie.
Osmoza a dyfuzja
ten różnica między osmozą a dyfuzją jest ich zależność i wymagania. Osmoza zależy od liczby rozpuszczonych strzępów substancji rozpuszczonej w roztworze. Niemniej jednak dyfuzja opiera się na istnieniu dodatkowych komponentów. Ta pierwsza potrzebuje wody do aktywności cząstek. Natomiast te ostatnie poruszają się bez potrzeby wody.
Tabela porównawcza między osmozą a dyfuzją (w formie tabelarycznej)
| Parametr porównania | Dyfuzja | Osmoza |
|---|---|---|
| Membrana półprzepuszczalna | Dostępność membrany częściowo przepuszczalnej jest niezbędna | Aby ten proces mógł zajść, niezbędna jest dostępność częściowo przepuszczalnej membrany |
| Ciśnienie hydrostatyczne i Turgora | Normalnie ciśnienie hydrostatyczne i ciśnienie turgoru nie są istotne w dyfuzji. | Osmozie przeciwstawia się ciśnienie hydrostatyczne i ciśnienie turgorowe. |
| Potencjały ciśnienia, wody i substancji rozpuszczonej | Potencjał ciśnienia, potencjał wody i potencjał substancji rozpuszczonej nie wpływają na dyfuzję. | Potencjał substancji rozpuszczonej jest niezbędny do zajścia osmozy. |
| Niezawodność na innych cząsteczkach | Dyfuzja polega głównie na istnieniu innych cząsteczek. | Osmoza polega przede wszystkim na liczbie rozpuszczonych cząstek substancji rozpuszczonej w rozpuszczalniku. |
| Średni | Jest to proces wszechstronny i może odbywać się w każdym rodzaju medium, niezależnie od tego, czy jest to medium płynne, gazowe czy stałe. | Do tego procesu niezbędne jest medium płynne |
Co to jest osmoza?
Osmoza, forma dyfuzji polegająca na przepływie wody przez membranę, która jest częściowo przepuszczalna, ze strefy o wysokim stężeniu wody do strefy o niskim stężeniu.
Osmoza to proces zachodzący we wszystkich komórkach. Na przykład w przypadku czerwonych krwinek po umieszczeniu w wodzie muszą one przepuszczać wodę przez jej błonę.
Czerwone krwinki po prostu kurczą się po włożeniu stężonego roztworu cukru, ponieważ woda przepływa przez osmozę do obszaru o niższym stężeniu. Z tego powodu, patrząc przez mikroskop, komórki wyglądają na skurczone.
Na szczęście rzadko zdarza się to w krwiobiegu, ponieważ nerki zapewniają, że zawartość krwi jest taka sama jak zawartość wody w krwinkach czerwonych.
Podobnie jak czerwone krwinki, komórki roślin na zewnątrz błony komórkowej mają nieco grubszą i bardziej stabilną strukturę komórkową. Pomaga komórkom roślinnym zużywać dużo wody bez przebijania się przez osmozę.
Rośliny nie byłyby w stanie usunąć wody z gleby bez osmozy. Kiedy osmoza pozwala komórkom roślinnym na wydalanie tak dużej ilości wody, stają się one mniej zwarte i stopniowo kurczy się membrana.
Co to jest dyfuzja?
Proces ten odnosi się do pasywnego przenoszenia substancji ze strefy o wysokim stężeniu cząsteczkowym do strefy o niskim stężeniu. Kiedy występuje między komórkami, jest to sposób przenoszenia małych substancji przez błonę komórkową.
Cząsteczki są zawsze w ciągłym ruchu. Temperatura, popularna miara dla ludzi w ich codziennym życiu, jest ściśle powiązana z tym ruchem. Jest to pomiar „średniej energii kinetycznej (średniej) molekuł w substancji.
Energia molekularna indukuje spontaniczny ruch, który w efekcie stymuluje dyfuzję. Kolizje między cząsteczkami są powszechne.
Dyfuzja powoduje standaryzację jakości powietrza poprzez redystrybucję związków chemicznych, takich jak tlen atmosferyczny, aż do osiągnięcia równowagi. Czynnikami wpływającymi na ten proces są temperatura, odległość, jaką muszą pokonać cząstki oraz gradient stężenia
Oto kilka przykładów dyfuzji. Rozpylenie zapachu w przestrzeni sprawi, że przez chwilę poczujesz się dobrze, ale cząsteczki zapachu z czasem ulegną rozproszeniu, zanim ich częstotliwość stanie się niezauważalna dla ludzkiego nosa.
Inną doskonałą ilustracją dyfuzji jest zanurzanie koloru w pojemniku z wodą, co może zmienić wygląd całego roztworu (wody).
Ponieważ istnieją różne warunki dyfuzji, naukowcy zidentyfikowali kilka form tego procesu.
Główne różnice między osmozą a dyfuzją
- Osmoza obejmuje ruchy rozpuszczalnika z obszarów o niższych stężeniach do obszarów o wyższym stężeniu, podczas gdy dyfuzja charakteryzuje się przemieszczaniem rozpuszczalnika z obszarów o wyższym stężeniu do obszarów o niższym stężeniu.
- Dyfuzję można zaobserwować w dowolnej kombinacji mieszaniny, nawet częściowo przepuszczalnej membranie, podczas gdy osmozę obserwuje się tylko przez częściowo przepuszczalną membranę.
- Materiały rozpuszczalnikowe i rozpuszczone mogą przemieszczać się podczas dyfuzji, podczas gdy tylko materiały rozpuszczalnikowe mogą przejść przez membranę w osmozie iw tej sytuacji są to cząsteczki wody.
- Podczas osmozy ruch cząstek odbywa się tylko w jednym kierunku, podczas gdy ruch cząstek odbywa się we wszystkich kierunkach podczas dyfuzji.
- Po rozpoczęciu procesu osmozy dodatkowe ciśnienie po stronie roztworu może zatrzymać lub odwrócić proces, podczas gdy procesu dyfuzji nie można zatrzymać ani odwrócić.
Wniosek
Zarówno w przypadku organizmów nieożywionych, jak i żywych dyfuzja jest powszechnym i niezbędnym mechanizmem. Substancje takie jak woda i minerały muszą przejść przez częściowo przepuszczalną błonę, aby dotrzeć do komórki i ją opuścić.
Jednym z mechanizmów umożliwiających to jest dyfuzja. Membrana półprzepuszczalna to taka, która umożliwia innym substancjom szybkie przechodzenie przez nią, podczas gdy inne substancje przechodzą przez nią tak wolno.
Te dwie formy mechanizmów transportu ułatwiają przemieszczanie cząsteczek do iz komórki, a mianowicie osmozę i dyfuzję. Oba są pasywnymi systemami transportowymi, ponieważ nie potrzebują dodatkowej energii do działania.
Kluczowym czynnikiem różnicującym oba procesy jest środowisko, w którym zachodzą. Osmoza może zachodzić tylko w środowisku ciekłym, natomiast dyfuzja może zachodzić we wszystkich trzech mediach (stałym, ciekłym i gazowym).
- https://trid.trb.org/view/354006
- https://www.lifescied.org/doi/pdf/10.1187/cbe.11-04-0038
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC541081/
