Osmoze pret difūziju: atšķirība un salīdzinājums

Osmoze un difūzija ir divi atšķirīgi pasīvā transporta veidi, kuriem ir būtiska loma molekulu transportēšanā caur šūnu un no tās. Skolēniem galvenokārt tiek lūgts noskaidrot līdzības un atšķirības starp osmozi un difūziju vai salīdzināt abus transporta veidus un pretstatīt tos.

Vislabāk būtu, ja jūs uzzinātu osmozes un difūzijas nozīmi, lai risinātu šo problēmu un pilnībā novērtētu to nozīmi.

Atslēgas

1. Osmoze ir ūdens molekulu pasīva kustība pa selektīvi caurlaidīgu membrānu no zonas ar zemu šķīdinātāju koncentrāciju uz apgabalu ar augstu izšķīdušo koncentrāciju, līdz tiek sasniegts līdzsvars.
2. Difūzija ir daļiņu, piemēram, molekulu vai jonu, pasīva kustība no augstas koncentrācijas zonas uz zemas koncentrācijas apgabalu, līdz tiek sasniegts līdzsvars, neaprobežojoties ar ūdens molekulām.
3. Gan osmoze, gan difūzija ir pasīvi transporta procesi, kas balstās uz daļiņu dabisko kustību, lai panāktu līdzsvaru, bet osmoze īpaši ietver ūdens molekulas un selektīvi caurlaidīgu membrānu.

Osmoze pret difūziju

Atšķirība starp osmozi un difūziju ir to atkarība un prasības. Osmoze ir atkarīga no šķīdumā izšķīdušo daļiņu skaita. Tomēr difūzija ir atkarīga no papildu komponentu esamības. Pirmajam ir nepieciešams ūdens daļiņu darbībai. Savukārt pēdējie pārvietojas bez ūdens nepieciešamības.

---

 

Salīdzināšanas tabula

Salīdzināšanas parametrs	Difūzija	osmoze
Daļēji caurlaidīga membrāna	Daļēji caurlaidīgas membrānas pieejamība ir būtiska	Lai šis process notiktu, ir nepieciešama daļēji caurlaidīga membrāna
Hidrostatiskais un turgora spiediens	Parasti hidrostatiskais spiediens un turgora spiediens difūzijā nav izšķiroši.	Osmozei pretojas hidrostatiskais spiediens un turgora spiediens.
Spiediens, ūdens un izšķīdušo vielu potenciāls	Spiediena potenciāls, ūdens potenciāls un izšķīdušās vielas potenciāls difūziju neietekmē.	Izšķīdušās vielas potenciāls ir nepieciešams, lai notiktu osmoze.
Citu molekulu uzticamība	Difūzija galvenokārt ir atkarīga no citu molekulu esamības.	Osmoze galvenokārt ir atkarīga no šķīdinātājā izšķīdušo daļiņu skaita.
vidējs	Šis ir daudzpusīgs process, un tas var notikt jebkurā vidē neatkarīgi no tā, vai tā ir šķidra, gāzveida vai cieta vide.	Lai šis process notiktu, ir nepieciešama šķidra vide.

---

 

Kas ir osmoze?

Osmoze ir difūzijas veids, kas ietver ūdens plūsmu caur membrānu, kas ir daļēji caurlaidīga no zonas ar augstu ūdens koncentrāciju uz zemas koncentrācijas zonu.

Osmoze ir process, kas notiek visās šūnās. Piemēram, sarkano asins šūnu gadījumā, kad tās tiek ievietotas ūdenī, tām jāļauj ūdenim plūst cauri savai membrānai.

Sarkanās asins šūnas saraujas, ja tās tiek ievietotas koncentrētā cukura šķīdumā, jo ūdens caur osmozi pārvietojas reģionā ar zemāku koncentrāciju. Šī iemesla dēļ, skatoties caur mikroskopu, šūnas izskatās sarukušas.

Par laimi, tas reti notiek asinsritē, jo nieres nodrošina, ka asins saturs ir tāds pats kā ūdens saturs sarkanajās asins šūnās.

Tāpat kā sarkanās asins šūnas, arī šūnām augos, kas atrodas šūnu membrānas ārpusē, ir nedaudz biezāka un stabilāka šūnu struktūra. Tas palīdz augu šūnām patērēt daudz ūdens, neplīstot cauri osmozei.

Augi nespētu izvadīt ūdeni no augsnes bez osmozes. Kad osmoze ļauj augu šūnām izvadīt tik daudz ūdens, tās kļūst mazāk kompaktas un pakāpeniski saraujas membrāna.

 

Kas ir difūzija?

Šis process attiecas uz vielu pasīvu pārnešanu no zonas, kas sastāv no augstas molekulārās koncentrācijas, uz zonu ar zemu koncentrāciju. Kad tas notiek starp šūnām, ir mazu vielu pārnešanas veids caur šūnu membrānu.

Molekulas vienmēr nepārtraukti kustas. Temperatūra, kas ir populārs mērs cilvēkiem ikdienas dzīvē, ir cieši saistīts ar šo kustību.

Šis ir molekulu vidējais mērījums kinētiskā enerģija (vidēji) vielā.

Molekulārā enerģija izraisa spontānu kustību, kas faktiski stimulē difūziju. Sadursmes starp molekulām ir izplatītas.

Difūzija pārbauda gaisa kvalitāti, pārdalot ķīmiskos savienojumus, piemēram, atmosfēras skābekli, līdz tiek sasniegts līdzsvars. Faktori, kas ietekmē šo procesu, ir temperatūra, daļiņu attālums un koncentrācijas gradients.

Šeit ir daži difūzijas gadījumi. Smaržu izsmidzināšana telpā uz brīdi liks justies labi, bet smaržas molekulas būs laika gaitā izkliedējas, pirms to biežums kļūst nemanāms cilvēka degunam.

Vēl viens lielisks difūzijas piemērs ir krāsas iegremdēšana ūdens traukā, kas var mainīt visa šķīduma (ūdens) izskatu.

Tā kā difūzijai ir dažādi nosacījumi, zinātnieki ir identificējuši vairākas šī procesa formas.

1. Vienkārša difūzija: Šeit materiāli tiek pārnesti bez olbaltumvielu palīdzības.
2. Atvieglota difūzija: Nepieciešami transporta proteīni, lai pārvietotu materiālus caur šūnas membrānu.
3. Dialīze ir izšķīdušo vielu difūzija caur daļēji caurlaidīgu membrānu.
4. Osmoze: To sauc par ūdens difūziju, ko raksturo kā izvēles šķīdinātāju pār selektīvi caurlaidīgu membrānu visās dzīvās sistēmās.

---

Galvenās atšķirības starp osmozi un difūziju

1. Osmoze ietver šķīdinātāja kustību no zemākas koncentrācijas reģioniem uz augstākas koncentrācijas reģioniem, savukārt difūziju raksturo šķīdinātāja kustība no augstākas koncentrācijas reģioniem uz zemākas koncentrācijas reģioniem.
2. Difūziju var novērot jebkurā maisījuma kombinācijā, pat daļēji caurlaidīgā membrānā, turpretim osmozi novēro tikai caur daļēji caurlaidīgu membrānu.
3. Šķīdinātāji un izšķīdinātie materiāli var pārvietoties difūzijas laikā, bet tikai šķīdinātāju materiāliem ir atļauts iziet cauri membrānai osmozē; šajā situācijā tās ir ūdens molekulas.
4. Osmozes laikā daļiņu kustība notiek tikai vienā virzienā, savukārt daļiņu kustība difūzijas laikā notiek visos virzienos.
5. Kad osmozes process ir iedarbojies, papildu spiediens uz šķīduma pusi var vai nu apturēt, vai apgriezt procesu, savukārt difūzijas procesu nevar ne apturēt, ne mainīt.

Atsauces

1. https://trid.trb.org/view/354006
2. https://www.lifescied.org/doi/pdf/10.1187/cbe.11-04-0038
3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC541081/

Pēdējo reizi atjaunināts: 11. gada 2023. jūnijā