Osmose en diffusie spelen essentiële, maar verschillende rollen in het menselijk lichaam. Bij diffusie worden moleculen in een gebied met een hoge concentratie verplaatst naar gebieden met een lagere concentratie, terwijl osmose verwijst naar het proces waarbij water of andere oplosmiddelen door een semipermeabel membraan bewegen, waarbij andere stukjes materie in zijn wakker worden. Zuurstof diffundeert bijvoorbeeld in rode bloedcellen en zout dat buiten een cel wordt geplaatst, zal het water van de cel door osmose naar buiten trekken, waardoor het uitdroogt. Hoewel ze op elkaar lijken, hebben ze verschillende werkingsmechanismen en doelen in de vele soorten op aarde.
Diffusie volgt een bergafwaartse concentratiegradiënt
In een vloeistof opgeloste gassen en stoffen diffunderen van een gebied met een hoge concentratie naar een gebied met een lage concentratie. Als u bijvoorbeeld parfum in de lucht spuit, zullen de vluchtige parfummoleculen zich vanuit het geconcentreerde punt van oorsprong in de lucht verspreiden. Diffusie vindt ook plaats met of zonder een permeabel membraan in een vloeistof, zoals water. Diffusie van kleine moleculen door celmembranen van planten of dieren volgt een concentratiegradiënt. Als zuurstof bijvoorbeeld hoger is aan de buitenkant van een cel, zal het in de cel diffunderen totdat de zuurstofconcentraties aan de buitenkant en binnenkant van de cel gelijk zijn.
Osmose volgt een opwaartse concentratiegradiënt
Tijdens osmose stroomt water van een lage concentratie opgeloste stoffen over een semipermeabel membraan naar een hoge concentratie opgeloste stoffen. Als u bijvoorbeeld water toevoegt aan een bloedmonster, bestaande uit plasma en rode bloedcellen, komt er water in het rode bloed cellen en ze doen opzwellen, omdat het bloedplasma minder geconcentreerd is dan de binnenkant van het rode bloed cellen. Als u echter suiker of zout aan het bloedmonster toevoegt, zal water de rode bloedcellen verlaten en ervoor zorgen dat ze krimpen en plooien.
Beide processen vereisen geen energie
Diffusie en osmose zijn passieve processen, wat betekent dat er geen energie voor nodig is. Beide zijn spontane processen. Diffusie is afhankelijk van de willekeurige beweging van deeltjes of moleculen. Het neemt toe met een stijging van de temperatuur omdat warmte de willekeurige beweging van moleculen verhoogt. Bij osmose beweegt water vrijelijk over een membraan van een gebied met een lage concentratie aan opgeloste stoffen, of hypotone oplossing, naar een gebied met een hoge concentratie aan opgeloste stoffen of een hypertone oplossing. Wanneer de opgeloste stofconcentratie aan beide zijden van het membraan gelijk is, wordt de oplossing "isotoon" genoemd. Osmose niet isotoniciteit in plantencellen bereiken, omdat ze zijn omgeven door een stijve bekleding, waardoor er binnenin druk wordt opgebouwd cellen.
Bewegende moleculen verschillen
Diffusie over een membraan hangt af van de grootte en elektrische lading van moleculen. Kleinere moleculen diffunderen sneller dan grotere moleculen. Geladen moleculen diffunderen niet door celmembranen van dieren of planten; ze moeten cellen binnenkomen of verlaten via andere mechanismen, omdat celmembranen bestaan uit hydrofobe lipiden en geladen moleculen afstoten, vergelijkbaar met hoe olie azijn afstoot. Osmose is de stroom van watermoleculen en hangt af van de deeltjesconcentratie - niet van het type molecuul aan weerszijden van het membraan.
Osmose vereist een semipermeabel membraan
Diffusie vindt plaats met of zonder membraan tussen twee gebieden met verschillende concentraties moleculen. Osmose vindt echter alleen plaats over een semipermeabel membraan, een membraan dat voorkomt dat veel deeltjes of moleculen vrij tussen de twee zijden kunnen reizen, terwijl water erdoorheen kan. In de natuur is osmose essentieel voor veel biologische processen die afhankelijk zijn van de beweging van water, zoals celvorm of druk.