Ключова разлика – осмоза срещу дифузия в биологията
Осмозата е процес на спонтанно нетно движение на молекули на разтворителя (водни молекули) през полупропусклива мембрана към област с по-висока концентрация на разтворено вещество. Той се стреми да изравни концентрацията на разтвореното вещество от двете страни на мембраната. Дифузията е общото нетно движение на молекули или атоми от област с по-висока концентрация с по-висок химичен потенциал към област с по-ниска концентрация и по-нисък химичен потенциал. По този начин молекулите се движат надолу по концентрационен градиент. Ключовата разлика между осмозата и дифузията в биологията е, че осмозата е процесът на движение на молекулите на разтворителя през полупропусклива мембрана към регион с по-висока концентрация на разтворено вещество, докато дифузията е процесът на движение както на молекулите на разтворителя, така и на разтвореното вещество надолу по градиент на концентрация във всякаква смес.
Какво е осмоза?
В биологията осмозата е процес на движение на вещество през полупропусклива мембрана, за да се балансира концентрацията на друго вещество. Например в биологична клетка водните молекули се движат през полупропускливата плазмена мембрана на клетката, за да балансират концентрацията на разтвореното вещество (напр.: концентрация на сол) в и извън клетката. Осмозата е пасивен процес, който протича спонтанно без изразходване на енергия от клетката. Осмозата се занимава с биохимични разтвори.
Разтворът се състои от две части като разтворител и разтворено вещество. Разтворите се получават чрез разтваряне на разтворени вещества в разтворители. Солената вода е най-добрият пример, в който солта е разтвореното вещество, а водата е разтворителят. Има три вида разтвори като изотонични, хипотонични и хипертонични. В изотоничен разтвор концентрацията на разтвореното вещество вътре и извън клетката е еднаква. При тези условия няма нетно движение на молекулите на разтворителя през клетъчната мембрана. Когато нетното движение е нула, количеството вода, движещо се вътре и извън клетката през плазмената мембрана, става равно.
В хипотоничен разтвор има висока концентрация на разтворено вещество вътре в клетката, отколкото извън клетката. Следователно водните молекули влизат в клетката, вместо да я напускат. Хипертоничен се отнася до обратното на хипотоничен. Има по-висока концентрация на разтворено вещество извън клетката, отколкото вътре в клетката. В този случай повече водни молекули ще напуснат клетката, отколкото ще влязат в клетката, за да се намали концентрацията на разтвореното вещество навън.
Фигура 01: Осмоза
Осмозата засяга растенията и животинските клетки по различен начин. При хипотонични състояния животинските клетки избухват поради липсата на клетъчна стена. Но в хипертонични ситуации както растителните, така и животинските клетки са склонни да се свиват. Тези инциденти разкриват колко важна е осмозата за растителните и животинските клетки за тяхното оцеляване.
Какво е дифузия?
Дифузията е процес на чисто пасивно движение на частици (атоми, йони или молекули) от област с по-висока концентрация към област с по-ниска концентрация във всяка смес. Движението на частиците продължава, докато концентрацията на определено вещество стане равномерна.
Фигура 02: Дифузия
Скоростта на дифузия се влияе от фактори като късо разстояние, голяма повърхностна площ, молекули с малък размер, голяма разлика в концентрацията и високи температури. По-големите молекули дифундират много бавно. Газовете и малките молекули в течност могат лесно да бъдат разпръснати от среда с по-висока концентрация в среда с по-ниска концентрация на тази конкретна молекула. Няколко от примерите за дифузия в биологични системи са както следва,
- Обмен на газ в алвеолите при дишане.
- Обмен на газ за фотосинтеза в листата на растенията.
- Прехвърляне на невротрансмитер "ацетилхолин" в синапс.
Какви са приликите между осмозата и дифузията в биологията?
- И двата процеса участват в движението на частиците.
- И двата процеса са пасивни процеси.
- И двата процеса не консумират енергийните молекули на клетката, известни като "АТФ".
- И двата процеса са много важни за оцеляването на клетката.
- И в двата процеса частиците преминават от по-висока към по-ниска концентрация.
Каква е разликата между осмозата и дифузията в биологията?
Осмоза срещу дифузия |
|
| Осмозата е процесът на движение на молекулите на разтворителя през полупропусклива мембрана към област с по-висока концентрация на разтворено вещество. | Дифузията е процесът на движение на молекулите надолу по концентрационен градиент във всеки вид смес. |
| Движение на разтворено вещество и разтворител | |
| При осмозата се движат само разтворителите (водните молекули). | При дифузия се движат и молекулите на разтвореното вещество, и на разтворителя. |
| Полупропусклива мембрана | |
| В осмозата участва полупропускливата мембрана. | При дифузия полупропускливата мембрана не участва. |
| Нужда от вода | |
| При осмозата е необходима вода за нейното движение. | При дифузия водата не е необходима за движението му. |
| Градиент на концентрация | |
| Осмозата следва възходящ градиент на концентрация. | Дифузията следва низходящ концентрационен градиент. |
| Важност | |
| Осмозата е важна за разпределянето на хранителните вещества в клетката и за освобождаването на метаболитни отпадъци. | Дифузията е важна за създаването на енергия чрез дишане и фотосинтеза. |
| Процес | |
| Осмоза се случва, когато водата се движи отвътре и навън в зависимост от концентрацията на разтвореното вещество. | Дифузията се случва в газообразно или течно състояние надолу по концентрационен градиент. |
| Примери | |
| Подуването на червените кръвни клетки при излагане на прясна вода, поглъщането на вода от власинките на корена на растението са някои примери за осмоза. | Парфюм, изпълващ цяла стая, капка оцветител за храна, разпространяваща се, за да оцвети равномерно чаша вода, са някои примери за разпространение |
Резюме – Осмоза срещу дифузия в биологията
Осмозата е процес на спонтанно движение на молекули на разтворителя през полупропусклива мембрана към област, където има по-висока концентрация на разтворено вещество. Той се стреми да изравни концентрацията на разтвореното вещество от двете страни на мембраната. От друга страна, дифузията е общото нетно движение на молекули или атоми от област с по-висока концентрация към област с по-ниска концентрация. И така, молекулите се движат надолу по концентрационен градиент. Това е разликата между осмозата и дифузията в биологията.
Изтеглете PDF версията на Осмоза срещу дифузия в биологията
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележката за цитиране. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между осмоза и дифузия в биологията
