Ключевая разница – осмос и диффузия в биологии
Осмос – это процесс спонтанного чистого движения молекул растворителя (молекул воды) через полупроницаемую мембрану в область с более высокой концентрацией растворенного вещества. Он имеет тенденцию к выравниванию концентрации растворенного вещества по обе стороны мембраны. Диффузия - это суммарное движение молекул или атомов из области более высокой концентрации с более высоким химическим потенциалом в область более низкой концентрации с более низким химическим потенциалом. Таким образом, молекулы движутся по градиенту концентрации. Ключевое различие между осмосом и диффузией в биологии заключается в том, что осмос - это процесс движения молекул растворителя через полупроницаемую мембрану в область с более высокой концентрацией растворенного вещества, тогда как диффузия - это процесс движения как растворителя, так и молекул растворенного вещества по градиенту концентрации. в любой смеси.
Что такое осмос?
В биологии осмос - это процесс движения вещества через полупроницаемую мембрану с целью уравновесить концентрацию другого вещества. Например, в биологической клетке молекулы воды перемещаются через полупроницаемую плазматическую мембрану клетки, чтобы сбалансировать концентрацию растворенных веществ (например, концентрацию соли) внутри и вне клетки. Осмос - пассивный процесс, протекающий самопроизвольно без затрат энергии клетки. Осмос имеет дело с биохимическими растворами.
Раствор состоит из двух частей, таких как растворитель и растворенное вещество. Растворы получают путем растворения растворенных веществ в растворителях. Соленая вода является лучшим примером, в котором соль является растворенным веществом, а вода - растворителем. Существует три типа растворов: изотонический, гипотонический и гипертонический. В изотоническом растворе концентрация растворенного вещества внутри клетки и вне клетки одинакова. В этих условиях нет чистого движения молекул растворителя через клеточную мембрану. Когда чистое движение равно нулю, количество воды, движущейся внутри и снаружи клетки через плазматическую мембрану, становится равным.
В гипотоническом растворе концентрация растворенного вещества внутри клетки выше, чем вне клетки. Следовательно, молекулы воды входят в клетку, а не покидают ее. Гипертонический относится к противоположности гипотонического. Концентрация растворенного вещества вне клетки выше, чем внутри клетки. В этом случае из клетки выйдет больше молекул воды, чем войдет в нее, чтобы снизить концентрацию растворенного вещества снаружи.
Рисунок 01: Осмос
Осмос по-разному влияет на клетки растений и животных. В гипотонических условиях клетки животных вырываются из-за отсутствия клеточной стенки. Но в гипертонических ситуациях как растительные, так и животные клетки имеют тенденцию к уменьшению. Эти случаи показывают, насколько важен осмос для клеток растений и животных для их выживания.
Что такое диффузия?
Диффузия – это процесс чистого пассивного движения частиц (атомов, ионов или молекул) из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией в любой смеси. Движение частиц происходит до тех пор, пока концентрация того или иного вещества не станет однородной.
Рисунок 02: Распространение
На скорость диффузии влияют такие факторы, как короткое расстояние, большая площадь поверхности, малый размер молекул, большая разница концентраций и повышение высоких температур. Большие молекулы диффундируют очень медленно. Газы и небольшие молекулы в жидкости могут легко диффундировать из среды с более высокой концентрацией в среду с более низкой концентрацией этой конкретной молекулы. Вот несколько примеров диффузии в биологических системах:
- Газообмен в альвеолах при дыхании.
- Газообмен для фотосинтеза в листьях растений.
- Перенос нейромедиатора «ацетилхолина» в синапс.
Каковы сходства между осмосом и диффузией в биологии?
- В движении частиц участвуют оба процесса.
- Оба процесса являются пассивными процессами.
- Оба процесса не потребляют молекулы энергии клетки, известные как «АТФ».
- Оба процесса очень важны для выживания клетки.
- В обоих процессах частицы перемещаются из более высокой концентрации в более низкую.
В чем разница между осмосом и диффузией в биологии?
Осмос против диффузии |
|
| Осмос – это процесс движения молекул растворителя через полупроницаемую мембрану в область с более высокой концентрацией растворенного вещества. | Диффузия – это процесс движения молекул по градиенту концентрации в любой смеси. |
| Solute and Solvent Movement | |
| При осмосе движется только растворитель (молекулы воды). | При диффузии движутся молекулы растворенного вещества и растворителя. |
| Полупроницаемая мембрана | |
| В осмосе участвует полупроницаемая мембрана. | В диффузии полупроницаемая мембрана не участвует. |
| Потребность в воде | |
| При осмосе вода необходима для его движения. | При диффузии вода не нужна для его движения. |
| Градиент концентрации | |
| Осмос следует восходящему градиенту концентрации. | Диффузия следует нисходящему градиенту концентрации. |
| Важность | |
| Осмос важен для распределения питательных веществ по всей клетке и для высвобождения метаболических отходов. | Диффузия важна для создания энергии посредством дыхания и фотосинтеза. |
| Процесс | |
| Осмос происходит, когда вода движется внутрь и наружу в зависимости от концентрации растворенного вещества. | Диффузия происходит в газообразном или жидком состоянии по градиенту концентрации. |
| Примеры | |
| Набухание эритроцитов при воздействии пресной воды, поглощение воды корневыми волосками растений – вот некоторые примеры осмоса. | Духи, заполняющие всю комнату, капля пищевого красителя, равномерно окрашивающая чашку воды, - вот некоторые примеры диффузии |
Резюме – Осмос против диффузии в биологии
Осмос – это процесс самопроизвольного движения молекул растворителя через полупроницаемую мембрану в область, где присутствует более высокая концентрация растворенного вещества. Он имеет тенденцию к выравниванию концентрации растворенного вещества по обе стороны мембраны. С другой стороны, диффузия - это полное движение молекул или атомов из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией. Таким образом, молекулы движутся по градиенту концентрации. В этом разница между осмосом и диффузией в биологии.
Загрузить PDF-версию Осмоса и диффузии в биологии
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь. Разница между осмосом и диффузией в биологии
