يلعب التناضح والانتشار دورًا أساسيًا ولكن متميزًا في جسم الإنسان. يرى الانتشار جزيئات في منطقة عالية التركيز تتحرك إلى مناطق ذات تركيز أقل ، بينما يشير التناضح إلى العملية التي يتحرك من خلالها الماء أو المذيبات الأخرى عبر غشاء نصف نافذ ، تاركًا أجزاء أخرى من المادة في استيقظ. على سبيل المثال ، ينتشر الأكسجين إلى خلايا الدم الحمراء ، وسوف يسحب الملح خارج الخلية ماء الخلية من خلال التناضح ، مما يؤدي إلى تجفيفها. على الرغم من أنها تبدو متشابهة ، إلا أنها تمتلك آليات مختلفة للعمل والأغراض في العديد من الأنواع الموجودة على الأرض.
يتبع الانتشار تدرج تركيز انحدارًا
تنتشر الغازات والمواد المذابة في سائل من منطقة عالية التركيز إلى منطقة ذات تركيز منخفض. على سبيل المثال ، إذا قمت برش العطر في الهواء ، فسوف تنتشر جزيئات العطور المتطايرة في الهواء من نقطة المنشأ المركزة. يحدث الانتشار أيضًا مع أو بدون غشاء منفذ في سائل ، مثل الماء. يتبع انتشار الجزيئات الصغيرة عبر أغشية الخلايا النباتية أو الحيوانية تدرج تركيز. على سبيل المثال ، إذا كان الأكسجين أعلى على السطح الخارجي للخلية ، فسوف ينتشر في الخلية حتى تتساوى تركيزات الأكسجين في داخل الخلية وخارجها.
يتبع التناضح تدرج تركيز شاق
أثناء التناضح ، يتدفق الماء من تركيز منخفض الذائبة عبر غشاء نصف نافذ إلى تركيز عالي الذائبة. على سبيل المثال ، إذا أضفت الماء إلى عينة دم تتكون من البلازما وخلايا الدم الحمراء ، فسوف يدخل الماء إلى الدم الأحمر الخلايا وتسبب انتفاخها ، لأن بلازما الدم أصبحت أقل تركيزًا من داخل الدم الأحمر الخلايا. ومع ذلك ، إذا أضفت السكر أو الملح إلى عينة الدم ، فسيترك الماء خلايا الدم الحمراء ويتسبب في تقلصها وتجعدها.
كلا العمليتين لا تتطلبان طاقة
يعتبر الانتشار والتناضح عمليات سلبية ، مما يعني أنهما لا يحتاجان إلى الطاقة ليحدثا. كلاهما عمليات عفوية. يعتمد الانتشار على الحركة العشوائية للجسيمات أو الجزيئات. تزداد مع ارتفاع درجة الحرارة لأن الحرارة تزيد من الحركة العشوائية للجزيئات. في التناضح ، يتحرك الماء بحرية عبر غشاء من منطقة ذات تركيز منخفض الذائبة ، أو محلول ناقص التوتر ، إلى منطقة ذات تركيز عالي الذائبة ، أو محلول مفرط التوتر. عندما يكون تركيز المذاب متساويًا على جانبي الغشاء ، يُقال أن المحلول "متساوي التوتر". التناضح لا تحقيق تساوي التوتر في الخلايا النباتية ، لأنها محاطة بغطاء صلب ، مما يتسبب في تراكم الضغط داخلها الخلايا.
تختلف الجزيئات المتحركة
يعتمد الانتشار عبر الغشاء على الحجم والشحنة الكهربائية للجزيئات. تنتشر الجزيئات الأصغر بشكل أسرع من الجزيئات الأكبر. لا تنتشر الجزيئات المشحونة عبر أغشية الخلايا الحيوانية أو النباتية ؛ يحتاجون إلى دخول الخلايا أو مغادرتها بآليات أخرى ، لأن أغشية الخلايا تتكون من دهون كارهة للماء وتصد الجزيئات المشحونة بطريقة مماثلة للطريقة التي يصد بها الزيت الخل. التناضح هو تدفق جزيئات الماء ويعتمد على تركيز الجسيمات - وليس نوع الجزيء على جانبي الغشاء.
يتطلب التناضح غشاء نصف نافذ
يحدث الانتشار مع أو بدون غشاء بين منطقتين بتركيزات مختلفة من الجزيئات. ومع ذلك ، يحدث التناضح فقط عبر غشاء نصف نافذ ، وهو غشاء يمنع العديد من الجزيئات أو الجزيئات من الانتقال بحرية بين الجانبين ، مع السماح بمرور الماء من خلاله. في الطبيعة ، يعتبر التناضح ضروريًا للعديد من العمليات البيولوجية التي تعتمد على حركة الماء ، مثل شكل الخلية أو الضغط.