Osmoza i dyfuzja odgrywają w ludzkim organizmie istotne, ale odrębne role. Dyfuzja powoduje, że cząsteczki w obszarze o wysokim stężeniu przemieszczają się do obszarów o niższym stężeniu, podczas gdy osmoza odnosi się do proces, w którym woda lub inne rozpuszczalniki przemieszczają się przez półprzepuszczalną membranę, pozostawiając w niej inne cząstki materii budzić. Na przykład tlen dyfunduje do czerwonych krwinek, a sól umieszczona na zewnątrz komórki wyciągnie wodę z komórki przez osmozę, odwadniając ją. Choć wydają się podobne, mają różne mechanizmy działania i cele w wielu ziemskich gatunkach.
Dyfuzja podąża za gradientem koncentracji zjazdu
Gazy i substancje rozpuszczone w cieczy dyfundują z obszaru o wysokim stężeniu do obszaru o niskim stężeniu. Na przykład, jeśli rozpylisz perfumy w powietrzu, lotne cząsteczki perfum rozprzestrzenią się w powietrzu ze skoncentrowanego miejsca pochodzenia. Dyfuzja zachodzi również z przepuszczalną membraną lub bez niej w cieczy, takiej jak woda. Dyfuzja małych cząsteczek przez błony komórkowe roślin lub zwierząt przebiega zgodnie z gradientem stężenia. Na przykład, jeśli poziom tlenu jest wyższy na zewnątrz komórki, będzie on dyfundował do komórki, aż stężenia tlenu będą równe na zewnątrz i wewnątrz komórki.
Osmoza podąża za gradientem stężenia w górę
Podczas osmozy woda przepływa od niskiego stężenia substancji rozpuszczonej przez półprzepuszczalną membranę do wysokiego stężenia substancji rozpuszczonej. Na przykład, jeśli dodasz wodę do próbki krwi składającej się z osocza i czerwonych krwinek, woda dostanie się do czerwonej krwi komórek i powodują ich pęcznienie, ponieważ osocze krwi stało się mniej skoncentrowane niż wnętrze czerwonej krwi komórki. Jeśli jednak do próbki krwi dodasz cukier lub sól, woda opuści czerwone krwinki i spowoduje ich skurczenie się i zmarszczenie.
Oba procesy nie wymagają energii
Dyfuzja i osmoza to procesy pasywne, co oznacza, że nie potrzebują energii, aby zajść. Oba są procesami spontanicznymi. Dyfuzja zależy od losowego ruchu cząstek lub cząsteczek. Zwiększa się wraz ze wzrostem temperatury, ponieważ ciepło zwiększa losowy ruch cząsteczek. W osmozie woda swobodnie przemieszcza się przez błonę z obszaru o niskim stężeniu substancji rozpuszczonej, czyli roztworu hipotonicznego, do obszaru o wysokim stężeniu substancji rozpuszczonej, czyli roztworu hipertonicznego. Gdy stężenie substancji rozpuszczonej jest równe po obu stronach membrany, mówi się, że roztwór jest „izotoniczny”. Osmoza nie osiągają izotoniczność w komórkach roślinnych, ponieważ są one otoczone sztywną powłoką, powodując narastanie ciśnienia wewnątrz komórki.
Ruchome cząsteczki różnią się
Dyfuzja przez błonę zależy od wielkości i ładunku elektrycznego cząsteczek. Mniejsze cząsteczki dyfundują szybciej niż większe cząsteczki. Naładowane cząsteczki nie dyfundują przez błony komórek zwierzęcych lub roślinnych; muszą wchodzić lub wychodzić z komórek za pomocą innych mechanizmów, ponieważ błony komórkowe składają się z hydrofobowych lipidów i odpychają naładowane cząsteczki, podobnie jak olej odpycha ocet. Osmoza to przepływ cząsteczek wody i zależy od stężenia cząsteczek — a nie od rodzaju cząsteczki po obu stronach membrany.
Osmoza wymaga membrany półprzepuszczalnej
Dyfuzja zachodzi z błoną lub bez niej między dwoma obszarami o różnych stężeniach cząsteczek. Jednak osmoza zachodzi tylko przez półprzepuszczalną membranę, membranę, która uniemożliwia wielu cząsteczkom lub molekułom swobodne przemieszczanie się między dwiema stronami, jednocześnie przepuszczając wodę. W naturze osmoza jest niezbędna dla wielu procesów biologicznych, które zależą od ruchu wody, takich jak kształt komórek czy ciśnienie.