Osmoso ir difuzijos panašumai ir skirtumai

Osmosas ir difuzija vaidina esminius, tačiau skirtingus žmogaus kūno vaidmenis. Difuzijos metu molekulės, esančios didelės koncentracijos srityje, juda į mažesnės koncentracijos sritis, o osmosas - tai procesas, kurio metu vanduo ar kiti tirpikliai juda per puslaidžią membraną, palikdami joje kitus materijos gabalus pabusti. Pvz., Deguonis difunduoja į raudonuosius kraujo kūnelius, o druska, padėta už ląstelės ribų, per osmosą ištraukia ląstelės vandenį ir jį dehidratuoja. Nors jie atrodo panašūs, daugelyje Žemės rūšių jie turi skirtingus veikimo mechanizmus ir tikslus.

Skystyje ištirpusios dujos ir medžiagos difunduoja iš didelės koncentracijos zonos į žemos koncentracijos zoną. Pavyzdžiui, jei purškiate kvepalus į orą, lakiosios kvepalų molekulės iš koncentruoto kilmės taško pasklis ore. Difuzija taip pat vyksta su skystyje, pavyzdžiui, vandenyje, ar be laidžios membranos. Mažų molekulių difuzija per augalų ar gyvūnų ląstelių membranas vyksta pagal koncentracijos gradientą. Pavyzdžiui, jei deguonies kiekis yra didesnis ląstelės išorėje, jis pasklis į ląstelę tol, kol deguonies koncentracija bus lygi ląstelės išorėje ir viduje.

Osmoso metu vanduo teka nuo mažos ištirpusios medžiagos koncentracijos per puslaidžią membraną iki didelės ištirpusios medžiagos koncentracijos. Pavyzdžiui, jei į kraujo mėginį, kurį sudaro plazma ir raudonieji kraujo kūneliai, įpilsite vandens, vanduo pateks į raudonąjį kraują ląsteles ir sukelia jų patinimą, nes kraujo plazma tapo mažiau koncentruota nei raudonojo kraujo viduje ląstelių. Tačiau jei į kraujo mėginį įpilsite cukraus ar druskos, vanduo paliks raudonuosius kraujo kūnelius ir sukels jų susitraukimą bei sutraukimą.

Difuzija ir osmozė yra pasyvūs procesai, tai reiškia, kad jiems atsirasti nereikia energijos. Abu yra spontaniški procesai. Difuzija priklauso nuo atsitiktinio dalelių ar molekulių judėjimo. Jis didėja pakilus temperatūrai, nes šiluma padidina atsitiktinį molekulių judėjimą. Osmoso metu vanduo laisvai juda per membraną nuo mažos ištirpusios medžiagos koncentracijos arba hipotoninio tirpalo zonos iki didelės ištirpusios medžiagos koncentracijos arba hipertoninio tirpalo. Kai ištirpusios medžiagos koncentracija yra lygi abiejose membranos pusėse, sakoma, kad tirpalas yra „izotoninis“. Osmoso nėra pasiekti izotoniškumą augalų ląstelėse, nes jas supa standus dangalas, todėl viduje susidaro slėgis ląstelių.

Difuzija per membraną priklauso nuo molekulių dydžio ir elektrinio krūvio. Mažesnės molekulės difunduoja greičiau nei didesnės. Įkrautos molekulės nesisklaido gyvūnų ar augalų ląstelių membranose; jiems reikia patekti į ląsteles arba išeiti iš jų kitais mechanizmais, nes ląstelių membranos susideda iš hidrofobinių lipidų ir atstumia įelektrintas molekules panašiai kaip aliejus atbaido actą. Osmosas yra vandens molekulių srautas ir priklauso nuo dalelių koncentracijos, o ne nuo molekulės tipo abiejose membranos pusėse.

Difuzija vyksta su membrana arba be jos tarp dviejų skirtingų koncentracijų molekulių sričių. Tačiau osmosas pasireiškia tik per puslaidžią membraną - membraną, kuri neleidžia daugybei dalelių ar molekulių laisvai judėti tarp dviejų pusių, tuo pačiu leidžiant vandeniui. Gamtoje osmosas yra būtinas daugeliui biologinių procesų, kurie priklauso nuo vandens judėjimo, pavyzdžiui, ląstelių formos ar slėgio.