Ključna razlika – osmoza proti difuziji v biologiji
Osmoza je proces spontanega neto gibanja molekul topila (molekul vode) skozi polprepustno membrano v območje z višjo koncentracijo topljenca. Teži k izenačitvi koncentracije topljenca na obeh straneh membrane. Difuzija je skupno neto gibanje molekul ali atomov iz območja višje koncentracije z višjim kemičnim potencialom v območje nižje koncentracije z nižjim kemičnim potencialom. Tako se molekule premikajo navzdol po koncentracijskem gradientu. Ključna razlika med osmozo in difuzijo v biologiji je, da je osmoza proces gibanja molekul topila skozi polprepustno membrano v območje z višjo koncentracijo topljenca, medtem ko je difuzija proces gibanja tako topila kot molekul topljenca navzdol po koncentracijskem gradientu v poljubni mešanici.
Kaj je osmoza?
V biologiji je osmoza proces gibanja snovi skozi polprepustno membrano, da se uravnoteži koncentracija druge snovi. Na primer, v biološki celici se molekule vode premikajo po polprepustni plazemski membrani celice, da bi uravnotežile koncentracijo topljenca (npr. koncentracijo soli) v celici in iz nje. Osmoza je pasiven proces, ki poteka spontano brez porabe energije celice. Osmoza obravnava biokemične raztopine.
Raztopina je sestavljena iz dveh delov, kot sta topilo in topljenec. Raztopine nastanejo z raztapljanjem topljencev v topilih. Slana voda je najboljši primer, v katerem je sol topljenec, voda pa topilo. Obstajajo tri vrste raztopin, kot so izotonične, hipotonične in hipertonične. V izotonični raztopini je koncentracija topljenca v celici in zunaj celice enaka. Pod temi pogoji ni neto gibanja molekul topila čez celično membrano. Ko je neto gibanje enako nič, postane količina vode, ki se premika znotraj in zunaj celice čez plazemsko membrano, enaka.
V hipotonični raztopini je koncentracija topljenca v celici večja kot zunaj celice. Zato molekule vode vstopijo v celico in ne zapustijo celice. Hipertonični se nanaša na nasprotje hipotoničnega. Zunaj celice je večja koncentracija topljenca kot znotraj celice. V tem primeru bo več molekul vode zapustilo celico kot vstopilo v celico, da se zmanjša koncentracija topljenca zunaj.
Slika 01: Osmoza
Osmoza različno vpliva na rastlinske in živalske celice. V hipotoničnih pogojih živalske celice izbruhnejo zaradi odsotnosti celične stene. Toda v hipertoničnih situacijah se rastlinske in živalske celice ponavadi krčijo. Ti dogodki razkrivajo, kako pomembna je osmoza za rastlinske in živalske celice za njihovo preživetje.
Kaj je difuzija?
Difuzija je proces neto pasivnega gibanja delcev (atomov, ionov ali molekul) iz območja višje koncentracije v območje nižje koncentracije v kateri koli zmesi. Gibanje delcev se nadaljuje, dokler koncentracija določene snovi ne postane enotna.
Slika 02: Difuzija
Na hitrost difuzije vplivajo dejavniki, kot so kratka razdalja, velika površina, majhne molekule, velika koncentracijska razlika in visoke temperature. Večje molekule difundirajo zelo počasi. Plini in majhne molekule v tekočini se lahko zlahka razpršijo iz okolja z višjo koncentracijo v okolje z nižjo koncentracijo te določene molekule. Nekaj primerov difuzije v bioloških sistemih je naslednjih,
- Izmenjava plinov v alveolih pri dihanju.
- Izmenjava plinov za fotosintezo v rastlinskih listih.
- Prenos nevrotransmiterja "acetilholina" v sinapsi.
Kakšne so podobnosti med osmozo in difuzijo v biologiji?
- Oba procesa sta vključena v gibanje delcev.
- Oba procesa sta pasivna procesa.
- Oba procesa ne porabljata celičnih energijskih molekul, znanih kot "ATP".
- Oba procesa sta zelo pomembna za preživetje celice.
- V obeh procesih se delci premikajo iz višje koncentracije v nižjo.
Kakšna je razlika med osmozo in difuzijo v biologiji?
Osmoza proti difuziji |
|
| Osmoza je proces premikanja molekul topila skozi polprepustno membrano v območje z višjo koncentracijo topljenca. | Difuzija je proces gibanja molekul navzdol po koncentracijskem gradientu v kakršni koli zmesi. |
| Gibanje topljenca in topila | |
| Pri osmozi se gibljejo samo topila (molekule vode). | Pri difuziji se gibljejo tako molekule topljenca kot topila. |
| Polprepustna membrana | |
| Pri osmozi je vključena polprepustna membrana. | Pri difuziji polprepustna membrana ni vključena. |
| Potreba po vodi | |
| Pri osmozi je za njeno gibanje potrebna voda. | Pri difuziji voda za njeno gibanje ni potrebna. |
| Gradient koncentracije | |
| Osmoza sledi koncentracijskemu gradientu navzgor. | Difuzija sledi koncentracijskemu gradientu navzdol. |
| Pomembnost | |
| Osmoza je pomembna za porazdelitev hranil po celici in za sproščanje presnovnih odpadkov. | Difuzija je pomembna za ustvarjanje energije z dihanjem in fotosintezo. |
| Proces | |
| Osmoza se zgodi, ko se voda premika od noter in ven, odvisno od koncentracije topljenca. | Difuzija poteka v plinastem ali tekočem stanju navzdol po koncentracijskem gradientu. |
| Primeri | |
| Nabrekanje rdečih krvničk, ko so izpostavljene sladki vodi, privzem vode s koreninskimi lasmi rastlin je nekaj primerov osmoze. | Parfum, ki napolni celotno sobo, kapljica jedilne barve, ki se razprostira, da enakomerno obarva skodelico vode, je nekaj primerov razpršitve |
Povzetek – Osmoza proti difuziji v biologiji
Osmoza je proces spontanega gibanja molekul topila skozi polprepustno membrano v območje, kjer je prisotna večja koncentracija topljenca. Teži k izenačitvi koncentracije topljenca na obeh straneh membrane. Po drugi strani pa je difuzija skupno neto gibanje molekul ali atomov iz območja višje koncentracije v območje nižje koncentracije. Torej se molekule premikajo navzdol po koncentracijskem gradientu. To je razlika med osmozo in difuzijo v biologiji.
Prenesite PDF različico Osmoza proti difuziji v biologiji
Lahko prenesete PDF različico tega članka in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombo o citiranju. Prenesite PDF različico tukaj Razlika med osmozo in difuzijo v biologiji
