Osmoosilla ja diffuusiolla on keskeiset, mutta erilliset roolit ihmiskehossa. Diffuusiolla molekyylit suuren pitoisuuden alueella siirtyvät alueille, joilla on pienempi pitoisuus, kun taas osmoosi viittaa prosessi, jolla vesi tai muut liuottimet liikkuvat puoliläpäisevän membraanin läpi, jättäen muut ainepalat sen sisään herätä. Esimerkiksi happi diffundoituu punasoluiksi, ja solun ulkopuolelle sijoitettu suola imee solun vettä osmoosin kautta dehydratoimalla sitä. Vaikka ne näyttävät samanlaisilta, niillä on erilaiset toimintamekanismit ja tarkoitukset maapallon monissa lajeissa.
Diffuusio seuraa alamäkeen keskittymisgradienttia
Nesteeseen liuenneet kaasut ja aineet diffundoituvat alueelta, jolla on suuri pitoisuus pienellä. Jos esimerkiksi suihkutat hajuvettä ilmaan, haihtuvat hajuvesimolekyylit leviävät ilmassa väkevästä lähtöpisteestä. Diffuusio tapahtuu myös läpäisevän kalvon kanssa tai ilman nesteessä, kuten vedessä. Pienten molekyylien diffuusio kasvien tai eläinten solukalvojen läpi seuraa pitoisuusgradienttia. Esimerkiksi, jos happi on korkeampi solun ulkopuolella, se diffundoituu soluun, kunnes happipitoisuudet ovat samat solun ulkopuolella ja sisällä.
Osmoosi seuraa ylämäkeen pitoisuusgradienttia
Osmoosin aikana vesi virtaa matalasta liuenneen aineen pitoisuudesta puoliläpäisevän membraanin läpi suureksi liuenneen aineen pitoisuudeksi. Esimerkiksi, jos lisäät vettä verinäytteeseen, joka koostuu plasmasta ja punasoluista, vesi pääsee punaiseen vereen solut ja aiheuttaa niiden turpoamisen, koska veriplasma on vähemmän keskittynyt kuin punaisen veren sisäosa soluja. Kuitenkin, jos lisäät verinäytteeseen sokeria tai suolaa, vesi jättää punasolut ja saa ne kutistumaan ja vääntymään.
Molemmat prosessit eivät vaadi energiaa
Diffuusio ja osmoosi ovat passiivisia prosesseja, mikä tarkoittaa, että ne eivät tarvitse energiaa tapahtuakseen. Molemmat ovat spontaaneja prosesseja. Diffuusio riippuu hiukkasten tai molekyylien satunnaisesta liikkumisesta. Se kasvaa lämpötilan noustessa, koska lämpö lisää molekyylien satunnaista liikettä. Osmoosissa vesi liikkuu vapaasti membraanin läpi alueelta, jolla on matala liuenneen aineen pitoisuus tai hypotoninen liuos, suurelle liuenneen aineen pitoisuudelle tai hypertoniselle liuokselle. Kun liuenneen aineen pitoisuus on sama kalvon molemmilla puolilla, liuoksen sanotaan olevan "isotoninen". Osmoosi ei saavuttaa isotonisuus kasvisoluissa, koska niitä ympäröi jäykkä päällyste, mikä aiheuttaa paineen muodostumista sisällä soluja.
Liikkuvat molekyylit eroavat toisistaan
Diffuusio kalvon yli riippuu molekyylien koosta ja sähkövarauksesta. Pienemmät molekyylit diffundoituvat nopeammin kuin suuremmat molekyylit. Varautuneet molekyylit eivät diffundoidu eläin- tai kasvisolukalvojen läpi; heidän on päästävä soluihin tai poistuttava niistä muilla mekanismeilla, koska solukalvot koostuvat hydrofobisista lipideistä ja hylkivät varautuneita molekyylejä samalla tavalla kuin öljy hylkii etikkaa. Osmoosi on vesimolekyylien virtaus ja riippuu hiukkasten pitoisuudesta - ei molekyylin tyypistä kalvon kummallakin puolella.
Osmoosi vaatii puoliläpäisevän kalvon
Diffuusio tapahtuu kalvon kanssa tai ilman kalvoa kahden eri molekyylipitoisuuden alueen välillä. Osmoosia esiintyy kuitenkin vain puoliläpäisevän kalvon yli, kalvon, joka estää monia hiukkasia tai molekyylejä liikkumasta vapaasti molempien sivujen välillä samalla kun vesi päästää läpi. Luonnossa osmoosi on välttämätön monille biologisista prosesseista, jotka riippuvat veden liikkumisesta, kuten solun muodosta tai paineesta.