Tabla de Contenidos
Osmoza i dyfuzja to dwa powiązane pojęcia, których różnice i podobieństwa mogą czasami powodować zamieszanie. Przyczyną tego zamieszania jest fakt, że oba procesy, osmoza i dyfuzja, są mechanizmami transportowymi, które obejmują przemieszczanie substancji chemicznych w dół ich gradientu stężeń .
Aby jasno zrozumieć różnicę między osmozą a dyfuzją, zacznijmy od definicji każdego z tych pojęć:
Osmoza
Osmoza to ruch cząsteczek rozpuszczalnika przez półprzepuszczalną membranę z roztworu rozcieńczonego do bardziej stężonego . Proces osmozy rozcieńcza bardziej stężony roztwór (ponieważ otrzymuje on więcej rozpuszczalnika) i zatęża bardziej rozcieńczony roztwór (ponieważ traci rozpuszczalnik), więc zatrzymuje się, gdy oba stężenia stają się równe.
Osmoza występuje, ponieważ rozpuszczalnik jest w rzeczywistości bardziej stężony w rozcieńczonym roztworze (mniejsze stężenie substancji rozpuszczonej oznacza wyższe stężenie rozpuszczalnika), więc przesuwa się w kierunku stężonego roztworu, w którym rozpuszczalnik jest faktycznie bardziej rozcieńczony. . Oznacza to, że podąża za swoim gradientem stężeń.
Dyfuzja
Dyfuzja to ruch dowolnego rodzaju cząstek z obszaru o wysokim stężeniu do obszaru o niższym stężeniu . Końcowym efektem dyfuzji jest wyrównanie stężeń we wszystkich przestrzeniach dostępnych dla cząstek.
W dyfuzji cząsteczki, które dyfuzują, mogą pochodzić od małych kropelek aerozolu, jak w przypadku rozpylania perfum, do cząsteczek substancji rozpuszczonej, a nawet rozpuszczalnika w roztworze.
Podobieństwa między osmozą a dyfuzją
Zanim zaczniemy wymieniać różnice między osmozą a dyfuzją, zacznijmy od przyjrzenia się, jak są one podobne:
W obu przypadkach substancje podążają za swoim gradientem stężeń
Zarówno w dyfuzji, jak iw osmozie zjawisko transportu cząstek zachodzi z powodu różnicy stężeń w różnych obszarach pojemnika, w którym się one znajdują, i zawsze odbywa się w kierunku od wyższego do niższego stężenia.
Oba rodzaje transportu są pasywne
Zarówno dyfuzja, jak i osmoza są procesami spontanicznymi, więc do ich zajścia nie jest potrzebny dopływ energii.
Efektem w obu przypadkach jest wyrównanie stężenia
Gdy cząstki przesuwają się w dół swojego gradientu stężeń, różnica stężeń maleje, więc zarówno dyfuzja, jak i osmoza ustają, gdy stężenie jest wszędzie takie samo.
Tu kończą się podobieństwa. Przyjrzyjmy się teraz różnicom między tymi dwoma mechanizmami transportu.
Różnice między osmozą a dyfuzją
| Osmoza | Dyfuzja |
| Obejmuje tylko transport cząsteczek rozpuszczalnika, nigdy substancji rozpuszczonych. | Obejmuje transport wszelkiego rodzaju cząstek, w tym zarówno substancji rozpuszczonych, jak i rozpuszczalników |
| Występuje tylko między dwoma płynnymi roztworami. | Może zachodzić w każdym ośrodku, niezależnie od tego, czy jest to ciało stałe, ciecz czy gaz. |
| Wiąże się to z istnieniem dwóch fizycznie oddzielnych przedziałów lub nośników. | Może wystąpić albo między dwoma oddzielnymi ośrodkami, o ile rozprzestrzeniające się gatunki mogą przekroczyć barierę, która je oddziela, lub może wystąpić w jednym przedziale. Na przykład w roztworze lub w powietrzu zawartym w zamkniętym pomieszczeniu. |
| Musi koniecznie istnieć półprzepuszczalna membrana (która pozwala tylko na przejście rozpuszczalnika), która oddziela oba przedziały, aby mogło to nastąpić. | Odbywa się to bez potrzeby stosowania membran lub jakichkolwiek barier. |
| Ze względu na takie zjawiska, jak wzrost ciśnienia hydrostatycznego w jednym z przedziałów (na przykład w komórce), osmoza zwykle zatrzymuje się, zanim wyrówna się stężenie po obu stronach membrany. | Substancja, która dyfunduje, zawsze wyrównuje swoje stężenie w całej dostępnej przestrzeni. |
| Turgor i ciśnienie hydrostatyczne przeciwdziałają osmozie. | Ciśnienie hydrostatyczne i turgor generalnie nie wpływają na dyfuzję. |
| Osmoza zależy od całkowitego stężenia wszystkich substancji rozpuszczonych, które nie są w stanie przejść przez błonę półprzepuszczalną (substancje rozpuszczone osmotycznie czynne). | Dyfuzja zależy wyłącznie od stężenia substancji rozpuszczonej lub cząstek, które dyfundują. |
| W biologii mówimy o osmozie tylko w kategoriach ruchu wody przez błonę komórkową. Inne rozpuszczalniki nie są brane pod uwagę. | W biologii mówimy o dyfuzji tylko w kategoriach ruchu substancji rozpuszczonych przez błonę komórkową, przez płyn wewnątrzkomórkowy lub przez płyn pozakomórkowy. Ruch wody przez membranę nie jest uważany za dyfuzję, chociaż osmoza jest szczególnym rodzajem dyfuzji. |
