Pagrindinis skirtumas – osmosas ir difuzija biologijoje
Osmosas – tai savaiminio grynojo tirpiklio molekulių (vandens molekulių) judėjimo per pusiau pralaidžią membraną procesas į didesnės tirpių medžiagų koncentracijos sritį. Jis linkęs išlyginti tirpių medžiagų koncentraciją abiejose membranos pusėse. Difuzija yra bendras grynasis molekulių arba atomų judėjimas iš didesnės koncentracijos regiono su didesniu cheminiu potencialu į mažesnės koncentracijos regioną su mažesniu cheminiu potencialu. Taigi, molekulės juda žemyn koncentracijos gradientu. Pagrindinis skirtumas tarp osmoso ir difuzijos biologijoje yra tas, kad osmozė yra tirpiklio molekulių judėjimas per pusiau pralaidžią membraną į regioną, kuriame yra didesnė tirpių medžiagų koncentracija, o difuzija yra tirpiklio ir tirpiųjų medžiagų molekulių judėjimas žemyn koncentracijos gradientu. bet kokiame mišinyje.
Kas yra osmosas?
Biologijoje osmozė yra medžiagos judėjimo per pusiau pralaidžią membraną procesas, siekiant subalansuoti kitos medžiagos koncentraciją. Pavyzdžiui, biologinėje ląstelėje vandens molekulės juda per pusiau pralaidžią ląstelės plazminę membraną, kad subalansuotų tirpių medžiagų koncentraciją (pvz., druskos koncentraciją) ląstelėje ir iš jos. Osmosas yra pasyvus procesas, vykstantis spontaniškai, nenaudojant ląstelės energijos. Osmosas susijęs su biocheminiais tirpalais.
Tirpalas sudarytas iš dviejų dalių, tokių kaip tirpiklis ir ištirpinta medžiaga. Tirpalai gaminami tirpinant tirpiklius. Sūrus vanduo yra geriausias pavyzdys, kai druska yra tirpi medžiaga, o vanduo yra tirpiklis. Yra trijų tipų tirpalai, tokie kaip izotoninis, hipotoninis ir hipertoninis. Izotoniniame tirpale tirpių medžiagų koncentracija ląstelės viduje ir už jos ribų yra vienoda. Tokiomis sąlygomis tirpiklio molekulės nejuda per ląstelės membraną. Kai grynasis judėjimas lygus nuliui, vandens kiekis, judantis ląstelės viduje ir išorėje per plazmos membraną, tampa lygus.
Hipotoniniame tirpale ląstelės viduje yra didesnė tirpių medžiagų koncentracija nei ląstelės išorėje. Taigi vandens molekulės patenka į ląstelę, o ne išeina iš ląstelės. Hipertonija reiškia hipotonijos priešingybę. Ląstelės išorėje yra didesnė tirpių medžiagų koncentracija nei ląstelės viduje. Tokiu atveju iš ląstelės išeis daugiau vandens molekulių, nei į ją patektų, kad sumažėtų tirpios medžiagos koncentracija lauke.
01 pav.: Osmosas
Osmosas skirtingai veikia augalus ir gyvūnų ląsteles. Hipotoninėmis sąlygomis gyvūnų ląstelės sprogsta, nes nėra ląstelės sienelės. Tačiau hipertoninėse situacijose tiek augalų, tiek gyvūnų ląstelės linkusios mažėti. Šie incidentai atskleidžia, kad osmosas yra svarbus augalų ir gyvūnų ląstelėms jų išlikimui.
Kas yra difuzija?
Difuzija yra pasyvaus dalelių (atomų, jonų ar molekulių) judėjimo iš didesnės koncentracijos srities į mažesnės koncentracijos bet kuriame mišinyje procesas. Dalelių judėjimas tęsiasi tol, kol tam tikros medžiagos koncentracija tampa vienoda.
02 pav.: difuzija
Difuzijos greitį veikia tokie veiksniai kaip nedidelis atstumas, didelis paviršiaus plotas, mažos molekulės, didelis koncentracijos skirtumas ir aukšta temperatūra. Didesnės molekulės sklinda labai lėtai. Dujos ir mažos molekulės skystyje gali būti lengvai išsklaidytos iš didesnės koncentracijos aplinkos į mažesnės koncentracijos tos konkrečios molekulės aplinką. Kai kurie difuzijos pavyzdžiai biologinėse sistemose yra tokie:
- Dujų mainai alveolėse kvėpuojant.
- Dujų mainai fotosintezei augalų lapuose.
- Neuromediatoriaus „acetilcholino“perkėlimas sinapsėje.
Kokie yra osmoso ir difuzijos panašumai biologijoje?
- Abu procesai dalyvauja dalelių judėjime.
- Abu procesai yra pasyvūs.
- Abu procesai nenaudoja ląstelės energijos molekulių, vadinamų ATP.
- Abu procesai yra labai svarbūs ląstelės išlikimui.
- Abejų procesų metu dalelės iš didesnės koncentracijos pereina į mažesnę.
Kuo skiriasi osmosas ir difuzijos biologijoje?
Osmosas prieš difuziją |
|
| Osmozė – tai tirpiklio molekulių judėjimo per pusiau pralaidžią membraną procesas į sritį, kurioje yra didesnė tirpių medžiagų koncentracija. | Difuzija – tai molekulių judėjimas žemyn koncentracijos gradientu bet kokio tipo mišinyje. |
| Tirpiųjų medžiagų ir tirpiklių judėjimas | |
| Osmose juda tik tirpiklis (vandens molekulės). | Difuzijos metu juda ir tirpių, ir tirpiklių molekulės. |
| Pusiau pralaidi membrana | |
| Osmose dalyvauja pusiau pralaidi membrana. | Difuzijoje pusiau pralaidi membrana nedalyvauja. |
| Reikia vandens | |
| Osmose vanduo reikalingas jo judėjimui. | Difuzijos metu vanduo jo judėjimui nereikalingas. |
| Koncentracijos gradientas | |
| Osmosas vyksta atsižvelgiant į koncentracijos gradientą įkalnėje. | Difuzija seka koncentracijos nuokalnės gradientu. |
| Svarba | |
| Osmozė yra svarbi maistinėms medžiagoms paskirstyti ląstelėje ir medžiagų apykaitos atliekoms išleisti. | Sklidimas yra svarbus norint sukurti energiją per kvėpavimą ir fotosintezę. |
| Apdoroti | |
| Osmozė įvyksta, kai vanduo patenka į ir išeina priklausomai nuo tirpios medžiagos koncentracijos. | Difuzija vyksta dujinėje arba skystoje būsenoje koncentracijos gradientu. |
| Pavyzdžiai | |
| Kai kurie osmoso pavyzdžiai yra raudonųjų kraujo kūnelių patinimas veikiant gėlam vandeniui, vandens pasisavinimas augalų šaknų plaukeliais. | Visą patalpą užpildantys kvepalai, lašelis maistinių dažų, kurie pasklinda tolygiai nuspalvindami vandens puodelį, yra keli sklaidos pavyzdžiai |
Santrauka – osmosas ir difuzija biologijoje
Osmozė – tai savaiminio tirpiklio molekulių judėjimo per pusiau pralaidžią membraną procesas į sritį, kurioje yra didesnė tirpių medžiagų koncentracija. Jis linkęs išlyginti tirpių medžiagų koncentraciją abiejose membranos pusėse. Kita vertus, difuzija yra bendras grynasis molekulių ar atomų judėjimas iš didesnės koncentracijos srities į mažesnės koncentracijos sritį. Taigi, molekulės juda žemyn koncentracijos gradientu. Tai yra skirtumas tarp osmoso ir difuzijos biologijoje.
Atsisiųskite osmoso prieš difuziją biologijoje PDF versiją
Galite atsisiųsti šio straipsnio PDF versiją ir naudoti ją neprisijungus, kaip nurodyta citatos pastaboje. Atsisiųskite PDF versiją čia. Skirtumas tarp osmoso ir difuzijos biologijoje
