Thẩm thấu và khuếch tán: Sự khác biệt và so sánh

Thẩm thấu và khuếch tán là hai hình thức vận chuyển thụ động riêng biệt đóng vai trò thiết yếu trong việc vận chuyển các phân tử qua và ra khỏi tế bào. Học sinh chủ yếu được yêu cầu làm rõ những điểm tương đồng và khác biệt giữa thẩm thấu và khuếch tán hoặc so sánh hai phương thức vận chuyển và đối chiếu chúng.

Sẽ là tốt nhất nếu bạn học được ý nghĩa của thẩm thấu và khuếch tán để giải quyết vấn đề và đánh giá đầy đủ ý nghĩa của chúng.

Các nội dung chính

1. Thẩm thấu là sự chuyển động thụ động của các phân tử nước qua màng thấm chọn lọc từ vùng có nồng độ chất tan thấp đến vùng có nồng độ chất tan cao cho đến khi đạt đến trạng thái cân bằng.
2. Khuếch tán là chuyển động thụ động của các hạt, chẳng hạn như phân tử hoặc ion, từ vùng có nồng độ cao đến vùng có nồng độ thấp cho đến khi đạt đến trạng thái cân bằng, không giới hạn ở các phân tử nước.
3. Cả thẩm thấu và khuếch tán đều là các quá trình vận chuyển thụ động dựa vào chuyển động tự nhiên của các hạt để đạt được sự cân bằng, nhưng thẩm thấu đặc biệt liên quan đến các phân tử nước và màng thấm chọn lọc.

Thẩm thấu vs khuếch tán

Sự khác biệt giữa Thẩm thấu và Khuếch tán là sự phụ thuộc và yêu cầu của chúng. Thẩm thấu phụ thuộc vào số lượng chất tan hòa tan trong dung dịch. Tuy nhiên, sự khuếch tán phụ thuộc vào sự tồn tại của các thành phần bổ sung. Cái trước cần nước cho hoạt động của các hạt. Trong khi cái sau di chuyển mà không cần nước.

---

 

Bảng so sánh

Tham số so sánh	Lôi thôi	thẩm thấu
màng bán thấm	Sự sẵn có của màng thấm một phần là cần thiết	Để quá trình này xảy ra, sự sẵn có của màng thấm một phần là điều cần thiết
Áp suất thủy tĩnh và Turgor	Điển hình là áp suất thủy tĩnh và áp suất turgor không quan trọng trong quá trình khuếch tán.	Thẩm thấu bị phản đối bởi áp suất thủy tĩnh và áp suất turgor.
Áp suất, nước và tiềm năng chất tan	Thế áp suất, thế nước, thế chất tan không ảnh hưởng đến sự khuếch tán.	Tiềm năng hòa tan là cần thiết để thẩm thấu diễn ra.
Độ tin cậy trên các phân tử khác	Sự khuếch tán chủ yếu dựa vào sự tồn tại của các phân tử khác.	Thẩm thấu chủ yếu dựa vào số lượng hạt chất tan hòa tan trong dung môi.
Trung bình	Đây là một quá trình linh hoạt và nó có thể diễn ra trong bất kỳ môi trường nào, cho dù đó là môi trường lỏng, khí hay rắn.	Một môi trường lỏng là cần thiết cho quá trình này diễn ra.

---

 

Thẩm thấu là gì?

Thẩm thấu là một hình thức khuếch tán liên quan đến dòng nước chảy qua màng thấm một phần từ vùng có nồng độ nước cao sang vùng có nồng độ thấp.

Thẩm thấu là một quá trình xảy ra trong tất cả các tế bào. Ví dụ hồng cầu khi cho vào nước phải cho nước chảy qua màng tế bào.

Hồng cầu co lại khi cho vào dung dịch đường đậm đặc, do nước đi qua thẩm thấu vào vùng có nồng độ thấp hơn. Vì lý do này, khi nhìn qua kính hiển vi, các tế bào trông như bị thu nhỏ lại.

May mắn thay, điều này hiếm khi xảy ra bên trong dòng máu, vì thận đảm bảo rằng hàm lượng máu bằng với hàm lượng nước trong tế bào hồng cầu.

Giống như các tế bào hồng cầu, các tế bào ở thực vật ở bên ngoài màng tế bào có cấu trúc tế bào hơi dày hơn và ổn định hơn. Nó giúp các tế bào thực vật tiêu thụ nhiều nước mà không bị vỡ do thẩm thấu.

Thực vật sẽ không thể loại bỏ nước khỏi đất nếu không thẩm thấu. Khi thẩm thấu cho phép các tế bào thực vật trục xuất quá nhiều nước, chúng trở nên kém đặc hơn và dần dần màng co lại.

 

Khuếch tán là gì?

Quá trình này đề cập đến sự vận chuyển thụ động các chất từ ​​vùng có nồng độ phân tử cao sang vùng có nồng độ thấp. Khi nó xảy ra giữa các tế bào là phương thức vận chuyển các chất nhỏ qua màng tế bào.

Các phân tử luôn chuyển động không ngừng. Nhiệt độ, một thước đo phổ biến đối với mọi người trong cuộc sống hàng ngày, có liên quan mật thiết đến chuyển động này.

Đây là phép đo trung bình của các phân tử động năng (trung bình) trong một chất.

Năng lượng phân tử gây ra chuyển động tự phát, trên thực tế, kích thích sự khuếch tán. Va chạm giữa các phân tử là phổ biến.

Sự khuếch tán xác minh chất lượng không khí bằng cách phân phối lại các hợp chất hóa học, chẳng hạn như oxy trong khí quyển, cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình này là nhiệt độ, quãng đường các hạt phải di chuyển và gradien nồng độ.

Dưới đây là một số trường hợp khuếch tán. Xịt một mùi hương vào không gian sẽ khiến mọi thứ trở nên dễ chịu trong giây lát, nhưng các phân tử mùi sẽ được phân tán theo thời gian trước khi tần số của chúng trở nên không thể nhận thấy đối với mũi người.

Một minh họa tuyệt vời khác về sự khuếch tán là nhúng một màu vào một thùng chứa nước, điều này có thể làm thay đổi hình thức của toàn bộ dung dịch (nước).

Vì có nhiều điều kiện khác nhau để khuếch tán nên các nhà khoa học đã xác định được một số dạng của quá trình này.

1. khuếch tán đơn giản: Đây là nơi các vật liệu được vận chuyển mà không cần sự hỗ trợ của protein.
2. Khuếch tán thuận lợi: Cần các protein vận chuyển để di chuyển vật chất qua màng tế bào.
3. Lọc máu là sự khuếch tán các chất hòa tan qua màng thấm một phần.
4. Thẩm thấu: Điều này được gọi là sự khuếch tán nước, được đặc trưng như một dung môi được lựa chọn trên màng thấm có chọn lọc trong tất cả các hệ thống sống.

---

Sự khác biệt chính giữa thẩm thấu và khuếch tán

1. Thẩm thấu liên quan đến chuyển động của dung môi từ vùng có nồng độ thấp hơn đến cao hơn, trong khi khuếch tán được đặc trưng bởi chuyển động của dung môi từ vùng có nồng độ cao hơn đến thấp hơn.
2. Sự khuếch tán có thể được quan sát thấy trong bất kỳ sự kết hợp nào của hỗn hợp, thậm chí là màng thấm một phần, trong khi sự thẩm thấu chỉ được quan sát qua màng thấm một phần.
3. Dung môi và vật liệu hòa tan có thể di chuyển trong quá trình khuếch tán, trong khi chỉ có vật liệu dung môi được phép đi qua màng thẩm thấu; trong tình huống này, chúng là các phân tử nước.
4. Trong quá trình thẩm thấu, chuyển động của hạt chỉ xảy ra theo một hướng, trong khi chuyển động của các hạt xảy ra theo mọi hướng trong quá trình khuếch tán.
5. Khi quá trình thẩm thấu có hiệu lực, áp suất tăng thêm ở phía dung dịch có thể dừng hoặc đảo ngược quá trình, trong khi quá trình khuếch tán không thể bị dừng hoặc đảo ngược.

dự án

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/