L'osmosi e la diffusione svolgono ruoli essenziali ma distinti nel corpo umano. La diffusione vede le molecole in un'area ad alta concentrazione spostarsi in aree a minore concentrazione, mentre l'osmosi si riferisce a il processo mediante il quale l'acqua, o altri solventi, si muove attraverso una membrana semipermeabile, lasciando altri frammenti di materia nel suo sveglia. Ad esempio, l'ossigeno si diffonde nei globuli rossi e il sale posto all'esterno di una cellula estrae l'acqua della cellula attraverso l'osmosi, disidratandola. Sebbene sembrino simili, hanno diversi meccanismi di azione e scopi nelle molte specie della Terra.
La diffusione segue un gradiente di concentrazione in discesa
Gas e sostanze disciolte in un liquido si diffondono da una zona ad alta concentrazione ad una a bassa concentrazione. Ad esempio, se spruzzi del profumo nell'aria, le molecole volatili del profumo si diffonderanno nell'aria dal punto di origine concentrato. La diffusione avviene anche con o senza una membrana permeabile in un liquido, come l'acqua. La diffusione di piccole molecole attraverso le membrane delle cellule vegetali o animali segue un gradiente di concentrazione. Ad esempio, se l'ossigeno è più alto all'esterno di una cellula, si diffonderà nella cellula fino a quando le concentrazioni di ossigeno non saranno uguali all'esterno e all'interno della cellula.
L'osmosi segue un gradiente di concentrazione in salita
Durante l'osmosi, l'acqua scorre da una bassa concentrazione di soluto attraverso una membrana semipermeabile ad un'alta concentrazione di soluto. Ad esempio, se si aggiunge acqua a un campione di sangue, costituito da plasma e globuli rossi, l'acqua entrerà nel sangue rosso cellule e farle gonfiare, perché il plasma sanguigno è diventato meno concentrato rispetto all'interno del sangue rosso cellule. Tuttavia, se aggiungi zucchero o sale al campione di sangue, l'acqua lascerà i globuli rossi e li farà restringere e arricciare.
Entrambi i processi non richiedono energia
La diffusione e l'osmosi sono processi passivi, nel senso che non hanno bisogno di energia per verificarsi. Entrambi sono processi spontanei. La diffusione dipende dal movimento casuale di particelle o molecole. Aumenta con l'aumento della temperatura perché il calore aumenta il movimento casuale delle molecole. Nell'osmosi, l'acqua si muove liberamente attraverso una membrana da un'area a bassa concentrazione di soluti, o soluzione ipotonica, a un'area ad alta concentrazione di soluti, o soluzione ipertonica. Quando la concentrazione di soluto è uguale su entrambi i lati della membrana, la soluzione è detta "isotonica". L'osmosi no raggiungere l'isotonicità nelle cellule vegetali, perché sono circondate da un rivestimento rigido, causando l'accumulo di pressione all'interno cellule.
Le molecole in movimento differiscono
La diffusione attraverso una membrana dipende dalle dimensioni e dalla carica elettrica delle molecole. Le molecole più piccole si diffondono più velocemente delle molecole più grandi. Le molecole cariche non si diffondono attraverso le membrane delle cellule animali o vegetali; hanno bisogno di entrare o uscire dalle cellule con altri meccanismi, perché le membrane cellulari sono costituite da lipidi idrofobici e respingono le molecole cariche in modo simile a come l'olio respinge l'aceto. L'osmosi è il flusso delle molecole d'acqua e dipende dalla concentrazione delle particelle, non dal tipo di molecola su entrambi i lati della membrana.
L'osmosi richiede una membrana semipermeabile
La diffusione avviene con o senza membrana tra due aree di diversa concentrazione di molecole. Tuttavia, l'osmosi si verifica solo attraverso una membrana semipermeabile, una membrana che impedisce a molte particelle o molecole di viaggiare liberamente tra i due lati, consentendo il passaggio dell'acqua. In natura, l'osmosi è essenziale per molti processi biologici che dipendono dal movimento dell'acqua, come la forma o la pressione delle cellule.