Kľúčový rozdiel – osmóza vs difúzia v biológii
Osmóza je proces spontánneho čistého pohybu molekúl rozpúšťadla (molekúl vody) cez polopriepustnú membránu do oblasti s vyššou koncentráciou rozpustenej látky. Má tendenciu vyrovnávať koncentráciu rozpustenej látky na oboch stranách membrány. Difúzia je celkový čistý pohyb molekúl alebo atómov z oblasti vyššej koncentrácie s vyšším chemickým potenciálom do oblasti nižšej koncentrácie s nižším chemickým potenciálom. Molekuly sa teda pohybujú po koncentračnom gradiente. Kľúčový rozdiel medzi osmózou a difúziou v biológii je v tom, že osmóza je proces pohybu molekúl rozpúšťadla cez polopriepustnú membránu do oblasti s vyššou koncentráciou rozpustenej látky, zatiaľ čo difúzia je proces pohybu molekúl rozpúšťadla aj rozpustenej látky nadol koncentračným gradientom. v akejkoľvek zmesi.
Čo je osmóza?
V biológii je osmóza proces pohybu látky cez polopriepustnú membránu, aby sa vyrovnala koncentrácia inej látky. Napríklad v biologickej bunke sa molekuly vody pohybujú cez semipermeabilnú plazmatickú membránu bunky, aby sa vyrovnala koncentrácia rozpustenej látky (napr. koncentrácia soli) v bunke a von z nej. Osmóza je pasívny proces, ktorý prebieha spontánne bez akejkoľvek spotreby energie bunky. Osmóza sa zaoberá biochemickými roztokmi.
Roztok sa skladá z dvoch častí, ako je rozpúšťadlo a rozpustená látka. Roztoky sa vyrábajú rozpustením rozpustených látok v rozpúšťadlách. Slaná voda je najlepším príkladom, v ktorom soľ je rozpustená látka a voda je rozpúšťadlo. Existujú tri typy roztokov, ako sú izotonické, hypotonické a hypertonické. V izotonickom roztoku je koncentrácia rozpustenej látky vo vnútri bunky a mimo bunky rovnaká. Za týchto podmienok nedochádza k žiadnemu čistému pohybu molekúl rozpúšťadla cez bunkovú membránu. Keď je čistý pohyb nulový, množstvo vody pohybujúce sa vnútri a mimo bunky cez plazmatickú membránu sa vyrovná.
V hypotonickom roztoku je vo vnútri bunky vyššia koncentrácia rozpustenej látky ako mimo bunky. Molekuly vody teda skôr vstupujú do bunky ako z bunky opúšťajú. Hypertonický označuje opak hypotonického. Mimo bunky je vyššia koncentrácia rozpustenej látky ako vo vnútri bunky. V tomto prípade viac molekúl vody opustí bunku ako vstúpi do bunky, aby sa znížila koncentrácia rozpustenej látky vonku.
Obrázok 01: Osmóza
Osmóza ovplyvňuje rastlinné a živočíšne bunky odlišne. V hypotonických podmienkach dochádza k prasknutiu živočíšnych buniek v dôsledku absencie bunkovej steny. Ale v hypertonických situáciách majú rastlinné aj živočíšne bunky tendenciu sa zmenšovať. Tieto incidenty odhaľujú, aká dôležitá je osmóza pre rastlinné a živočíšne bunky pre ich prežitie.
Čo je difúzia?
Difúzia je proces čistého pasívneho pohybu častíc (atómov, iónov alebo molekúl) z oblasti s vyššou koncentráciou do oblasti s nižšou koncentráciou v akejkoľvek zmesi. Pohyb častíc pokračuje, kým sa koncentrácia konkrétnej látky nestane jednotnou.
Obrázok 02: Difúzia
Rýchlosť difúzie ovplyvňujú faktory ako krátka vzdialenosť, veľký povrch, malá veľkosť molekúl, veľký rozdiel v koncentrácii a zvýšenie vysokých teplôt. Väčšie molekuly difundujú veľmi pomaly. Plyny a malé molekuly v kvapaline môžu byť ľahko difundované z prostredia s vyššou koncentráciou do prostredia s nižšou koncentráciou tejto konkrétnej molekuly. Niekoľko príkladov difúzie v biologických systémoch je nasledujúcich,
- Výmena plynov v alveolách pri dýchaní.
- Výmena plynov na fotosyntézu v listoch rastlín.
- Prenos neurotransmiteru „acetylcholínu“na synapsii.
Aké sú podobnosti medzi osmózou a difúziou v biológii?
- Oba procesy sa podieľajú na pohybe častíc.
- Oba procesy sú pasívne procesy.
- Oba procesy nespotrebúvajú molekuly energie bunky známe ako „ATP“.
- Oba procesy sú veľmi dôležité pre prežitie bunky.
- V oboch procesoch sa častice pohybujú z vyššej koncentrácie do nižšej.
Aký je rozdiel medzi osmózou a difúziou v biológii?
Osmóza vs difúzia |
|
| Osmóza je proces pohybu molekúl rozpúšťadla cez polopriepustnú membránu do oblasti s vyššou koncentráciou rozpustenej látky. | Difúzia je proces pohybu molekúl po koncentračnom gradiente v akomkoľvek druhu zmesi. |
| Hnutie rozpúšťadiel | |
| Pri osmóze sa pohybuje iba rozpúšťadlo (molekuly vody). | Pri difúzii sa molekuly rozpustenej látky aj rozpúšťadla pohybujú. |
| Polopriepustná membrána | |
| Pri osmóze sa podieľa polopriepustná membrána. | Pri difúzii nie je zahrnutá polopriepustná membrána. |
| Potreba vody | |
| V osmóze je na svoj pohyb potrebná voda. | Pri difúzii nie je na svoj pohyb potrebná voda. |
| Koncentračný gradient | |
| Osmóza sleduje stúpajúci gradient koncentrácie. | Difúzia nasleduje klesajúci gradient koncentrácie. |
| Dôležitosť | |
| Osmóza je dôležitá na distribúciu živín v bunke a na uvoľňovanie metabolického odpadu. | Difúzia je dôležitá na vytváranie energie prostredníctvom dýchania a fotosyntézy. |
| Proces | |
| Osmóza nastáva, keď sa voda pohybuje dnu a von v závislosti od koncentrácie rozpustenej látky. | Difúzia prebieha v plynnom alebo kvapalnom skupenstve smerom nadol koncentračným gradientom. |
| Príklady | |
| Opuchnutie červených krviniek pri vystavení sladkej vode, príjem vody chĺpkami koreňov rastlín sú niektoré príklady osmózy. | Parfum vypĺňajúci celú miestnosť, kvapka potravinárskeho farbiva rozprestretá tak, aby rovnomerne zafarbila šálku vody, sú niektoré príklady difúzie |
Zhrnutie – Osmóza vs difúzia v biológii
Osmóza je proces spontánneho pohybu molekúl rozpúšťadla cez polopriepustnú membránu do oblasti, kde je prítomná vyššia koncentrácia rozpustenej látky. Má tendenciu vyrovnávať koncentráciu rozpustenej látky na oboch stranách membrány. Na druhej strane, difúzia je celkový čistý pohyb molekúl alebo atómov z oblasti s vyššou koncentráciou do oblasti s nižšou koncentráciou. Molekuly sa teda pohybujú po koncentračnom gradiente. Toto je rozdiel medzi osmózou a difúziou v biológii.
Stiahnite si PDF verziu Osmóza vs difúzia v biológii
Verziu tohto článku si môžete stiahnuť vo formáte PDF a použiť ju na offline účely podľa citácie. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi osmózou a difúziou v biológii
