Kluczowa różnica - Osmoza a dyfuzja w biologii
Osmoza to proces spontanicznego ruchu sieciowego cząsteczek rozpuszczalnika (cząsteczek wody) przez półprzepuszczalną membranę do obszaru o wyższym stężeniu substancji rozpuszczonej. Ma tendencję do wyrównywania stężenia substancji rozpuszczonej po obu stronach membrany. Dyfuzja to całkowity ruch sieciowy cząsteczek lub atomów z obszaru o wyższym stężeniu i wyższym potencjale chemicznym do obszaru o niższym stężeniu i niższym potencjale chemicznym. Zatem cząsteczki poruszają się w dół gradientu stężeń. Kluczowa różnica między osmozą a dyfuzją w biologii polega na tym, że osmoza to proces przemieszczania się cząsteczek rozpuszczalnika przez półprzepuszczalną membranę do obszaru o wyższym stężeniu substancji rozpuszczonej, podczas gdy dyfuzja jest procesem przemieszczania się cząsteczek rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej w dół gradientu stężenia w dowolnej mieszance.
ZAWARTOŚĆ
1. Omówienie i kluczowa różnica
2. Czym jest osmoza
3. Czym jest dyfuzja
4. Podobieństwa między osmozą a dyfuzją w biologii
5. Porównanie obok siebie - osmoza a dyfuzja w biologii w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie
Co to jest osmoza?
W biologii osmoza to proces przemieszczania się substancji przez półprzepuszczalną membranę w celu zrównoważenia stężenia innej substancji. Na przykład w komórce biologicznej cząsteczki wody przemieszczają się przez półprzepuszczalną błonę plazmatyczną komórki, aby zrównoważyć stężenie substancji rozpuszczonej (np. Stężenie soli) w komórce i poza nią. Osmoza to proces pasywny, który zachodzi spontanicznie, bez zużycia energii przez komórkę. Osmoza dotyczy roztworów biochemicznych.
Roztwór składa się z dwóch części, takich jak rozpuszczalnik i substancja rozpuszczona. Roztwory powstają poprzez rozpuszczenie substancji rozpuszczonych w rozpuszczalnikach. Słona woda jest najlepszym przykładem, w którym sól jest substancją rozpuszczoną, a woda jest rozpuszczalnikiem. Istnieją trzy rodzaje rozwiązań, takie jak izotoniczne, hipotoniczne i hipertoniczne. W roztworze izotonicznym stężenie substancji rozpuszczonej wewnątrz komórki i na zewnątrz komórki jest równe. W tych warunkach nie ma ruchu netto cząsteczek rozpuszczalnika przez błonę komórkową. Kiedy ruch netto wynosi zero, ilość wody przemieszczającej się wewnątrz i na zewnątrz komórki przez błonę plazmatyczną staje się równa.
W roztworze hipotonicznym w komórce występuje wysokie stężenie substancji rozpuszczonej niż na zewnątrz komórki. W związku z tym cząsteczki wody raczej wchodzą do komórki, niż ją opuszczają. Hipertoniczny odnosi się do przeciwieństwa hipotonicznego. Na zewnątrz komórki stężenie substancji rozpuszczonej jest wyższe niż wewnątrz komórki. W takim przypadku więcej cząsteczek wody opuści komórkę niż dostanie się do komórki, aby obniżyć stężenie substancji rozpuszczonej na zewnątrz.
Rysunek 01: Osmoza
Osmoza w różny sposób wpływa na rośliny i komórki zwierzęce. W warunkach hipotonicznych komórki zwierzęce wybuchają z powodu braku ściany komórkowej. Ale w sytuacjach hipertonicznych zarówno komórki roślinne, jak i zwierzęce mają tendencję do kurczenia się. Te incydenty pokazują, jak ważna dla przetrwania komórek roślinnych i zwierzęcych jest osmoza.
Co to jest dyfuzja?
Dyfuzja to proces pasywnego ruchu netto cząstek (atomów, jonów lub cząsteczek) z obszaru o wyższym stężeniu do obszaru o niższym stężeniu w dowolnej mieszaninie. Ruch cząstek przebiega do momentu, gdy stężenie określonej substancji stanie się jednorodne.
Rysunek 02: Dyfuzja
Na szybkość dyfuzji wpływają takie czynniki, jak niewielka odległość, duża powierzchnia, cząsteczki o małych rozmiarach, duża różnica stężeń i wzrost temperatury. Większe cząsteczki dyfundują bardzo wolno. Gazy i małe cząsteczki w cieczy mogą być łatwo dyfundowane ze środowiska o wyższym stężeniu do środowiska o niższym stężeniu tej konkretnej cząsteczki. Kilka przykładów dyfuzji w systemach biologicznych jest następujących:
- Wymiana gazowa w pęcherzykach płucnych podczas oddychania.
- Wymiana gazowa na fotosyntezę w liściach roślin.
- Przeniesienie neuroprzekaźnika „acetylocholiny” do synapsy.
Jakie są podobieństwa między osmozą a dyfuzją w biologii?
- Oba procesy są zaangażowane w ruch cząstek.
- Oba procesy są procesami pasywnymi.
- Oba procesy nie zużywają cząsteczek energii komórki zwanych „ATP”.
- Oba procesy są bardzo ważne dla przetrwania komórki.
- W obu procesach cząstki przechodzą od wyższego stężenia do niższego stężenia.
Jaka jest różnica między osmozą a dyfuzją w biologii?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Osmoza a dyfuzja |
|
| Osmoza to proces przemieszczania się cząsteczek rozpuszczalnika przez półprzepuszczalną membranę do obszaru o wyższym stężeniu substancji rozpuszczonej. | Dyfuzja to proces ruchu cząsteczek w dół gradientu stężenia w dowolnej mieszaninie. |
| Ruch substancji rozpuszczonych i rozpuszczalników | |
| W osmozie porusza się tylko rozpuszczalnik (cząsteczki wody). | Podczas dyfuzji poruszają się zarówno cząsteczki substancji rozpuszczonej, jak i rozpuszczalnika. |
| Membrana półprzepuszczalna | |
| W osmozie zaangażowana jest membrana półprzepuszczalna. | W dyfuzji nie bierze udziału membrana półprzepuszczalna. |
| Potrzeba wody | |
| W osmozie do jej ruchu potrzebna jest woda. | W dyfuzji woda nie jest potrzebna do jej ruchu. |
| Gradient stężenia | |
| Osmoza następuje po wzroście gradientu stężenia. | Dyfuzja przebiega zgodnie ze spadkowym gradientem stężenia. |
| Znaczenie | |
| Osmoza jest ważna dla dystrybucji składników odżywczych w całej komórce i dla uwolnienia odpadów metabolicznych. | Dyfuzja jest ważna dla wytworzenia energii poprzez oddychanie i fotosyntezę. |
| Proces | |
| Osmoza ma miejsce, gdy woda wpływa i wypływa w zależności od stężenia substancji rozpuszczonej. | Dyfuzja zachodzi w stanie gazowym lub ciekłym w dół gradientu stężeń. |
| Przykłady | |
| Pęcznienie czerwonych krwinek po wystawieniu na działanie świeżej wody, wchłanianie wody przez włośniki roślin to tylko niektóre przykłady osmozy. | Perfumy wypełniające całe pomieszczenie, kropla barwnika spożywczego rozprowadzająca się, aby jednolicie zabarwić kubek wody, to tylko niektóre przykłady dyfuzji |
Podsumowanie - Osmoza a dyfuzja w biologii
Osmoza to proces spontanicznego przemieszczania się cząsteczek rozpuszczalnika przez półprzepuszczalną membranę do obszaru, w którym występuje wyższe stężenie substancji rozpuszczonej. Ma tendencję do wyrównania stężenia substancji rozpuszczonej po obu stronach membrany. Z drugiej strony dyfuzja to całkowity ruch sieciowy cząsteczek lub atomów z regionu o wyższym stężeniu do regionu o niższym stężeniu. Tak więc cząsteczki poruszają się w dół gradientu stężeń. Na tym polega różnica między osmozą a dyfuzją w biologii.
Pobierz wersję PDF Osmosis vs Diffusion in Biology
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej w trybie offline, zgodnie z notą cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między osmozą a dyfuzją w biologii
