浸透と拡散は不可欠ですが、人体では明確な役割を果たします。 拡散では、高濃度の領域の分子が低濃度の領域に移動しますが、浸透とは 水または他の溶媒が半透膜を通って移動し、その中に他の物質を残すプロセス 目を覚ます。 たとえば、酸素は赤血球に拡散し、細胞の外側に置かれた塩は浸透によって細胞の水を引き出し、脱水します。 それらは似ているように見えますが、地球の多くの種で異なる作用メカニズムと目的を持っています。
拡散は下り坂の濃度勾配に従う
液体に溶解した気体や物質は、高濃度の領域から低濃度の領域に拡散します。 たとえば、香水を空気中にスプレーすると、揮発性の香水分子が集中した起点から空気中に広がります。 拡散は、水などの液体中の透過性膜の有無にかかわらず発生します。 植物または動物の細胞膜を横切る小分子の拡散は、濃度勾配に従います。 たとえば、セルの外側で酸素が高い場合、セルの外側と内側で酸素濃度が等しくなるまで、酸素はセル内に拡散します。
浸透は上り坂の濃度勾配に従う
浸透中、水は低溶質濃度から半透膜を通過して高溶質濃度に流れます。 たとえば、血漿と赤血球からなる血液サンプルに水を加えると、水が赤血球に入ります。 血漿が赤血球の内部よりも濃縮されていないため、細胞を膨潤させます 細胞。 ただし、血液サンプルに砂糖や塩を加えると、水が赤血球を離れ、赤血球が収縮してパッカーになります。
どちらのプロセスもエネルギーを必要としません
拡散と浸透は受動的なプロセスであり、発生するのにエネルギーを必要としないことを意味します。 どちらも自発的なプロセスです。 拡散は、粒子または分子のランダムな動きに依存します。 熱は分子のランダムな動きを増加させるため、温度の上昇とともに増加します。 浸透では、水は膜を横切って、溶質濃度の低い領域または低張液から、溶質濃度の高い領域または高張液に自由に移動します。 溶質濃度が膜の両側で等しい場合、溶液は「等張」であると言われます。 浸透はしません 植物細胞は堅い覆いに囲まれているため、植物細胞の等張性を実現します。 細胞。
分子の移動が異なる
膜を横切る拡散は、分子のサイズと電荷に依存します。 小さな分子は大きな分子よりも速く拡散します。 荷電分子は動物や植物の細胞膜を越えて拡散しません。 細胞膜は疎水性脂質で構成されており、油が酢をはじくのと同じように荷電分子をはじくため、他のメカニズムで細胞に出入りする必要があります。 浸透は水分子の流れであり、粒子の濃度に依存します。膜の両側にある分子の種類ではありません。
浸透には半透膜が必要です
拡散は、分子の濃度が異なる2つの領域間で膜の有無にかかわらず発生します。 ただし、浸透は半透膜を介してのみ発生します。この膜は、水を通過させながら、多くの粒子または分子が2つの側面の間を自由に移動するのを防ぎます。 自然界では、浸透は、細胞の形状や圧力など、水の動きに依存する多くの生物学的プロセスに不可欠です。