Difuzia și osmoza

Osmoză este rezultatul difuziune pe o membrană semipermeabilă. Dacă două soluții de concentrație diferite sunt separate de o membrană semipermeabilă, atunci solventul va avea tendința de a difuza membrana de la soluția mai puțin concentrată la cea mai concentrată. Acest proces este numit osmoză. La nivel celular, ambele procese sunt tipuri de transport pasiv.

Membranele semipermeabile sunt straturi foarte subțiri de material care permit trecerea moleculelor mici, cum ar fi oxigenul, apa, dioxidul de carbon, amoniacul, glucoza, aminoacizii etc. Cu toate acestea, ele nu permit moleculelor mai mari, cum ar fi sucroza, proteinele etc., să treacă prin.

Diagramă de comparație

Diagrama de difuzie comparativ cu Osmoza

	difuziune	Osmoză
Ce este?	Difuzia este o mișcare spontană a particulelor dintr-o zonă de concentrație ridicată într-o zonă cu concentrație scăzută. (de exemplu, aromă de ceai care se deplasează dintr-o zonă cu o concentrație înaltă în apă caldă).	Osmoza este mișcarea netă spontană a apei printr-o membrană semipermeabilă dintr-o regiune cu concentrație scăzută dizolvată la o soluție mai concentrată, până la un gradient de concentrație. Aceasta echilibrează concentrațiile de pe ambele părți ale membranei.
Proces	Difuzia apare în principal în stare gazoasă sau în moleculele de gaze și moleculele lichide (de exemplu, moleculele a 2 gaze sunt în mișcare constantă și dacă membrana care le separă este îndepărtată, gazele se vor amesteca din cauza vitezelor aleatorii).	Apare atunci când mediul care înconjoară celula are o concentrație mai mare de apă decât celula. Celula câștigă apă împreună cu molecule și particule importante pentru creștere. De asemenea, apare atunci când apa și particulele se deplasează de la o celulă la alta.
Importanţă	Pentru a crea energie; Ajută la schimbul de gaze în timpul respirației, fotosintezei și transpirației.	La animale, osmoza influențează distribuția nutrienților și eliberarea deșeurilor metabolice. În plante, osmoza este parțial responsabilă pentru absorbția apei din sol și pentru ridicarea lichidului în frunzele plantei.
Gradient de concentrație	Se trece de la un gradient de concentrație înaltă la un gradient de concentrație scăzută	Deplasează gradientul de concentrație
Apă	Nu are nevoie de apă pentru mișcare	Are nevoie de apă pentru mișcare
Exemple	Parfum sau Odorizator de aer unde moleculele de gaz difuzează în aer răspândirea aromelor.	Mișcarea apei în celulele părului rădăcinii.

Cuprins: Difuzie și osmoză

• 1 Proces de osmoză vs. difuzie
• 2 Diferențe în funcție
• 3 Diferite tipuri de osmoză și difuzie
• 4 Referințe

Procesul de osmoză vs. difuzie

Procesul de difuzie. Unele particule (roșii) se dizolvă într-un pahar de apă. Inițial, particulele se află aproape de un colț al geamului. Când particulele se mișcă aleatoriu în jurul valorii ("difuze") în apă, ele devin eventual distribuite aleatoriu și uniform.

Difuzia apare atunci când mișcarea spontană netă a particulelor sau a moleculelor le răspândește dintr-o zonă de concentrație ridicată într-o zonă cu concentrație scăzută printr-o membrană semipermeabilă. Este pur și simplu rezultatul statistic al mișcării aleatorii. Odată cu trecerea timpului, gradientul diferențial al concentrațiilor dintre valori ridicate și joase scade (devine din ce în ce mai puțin adâncă) până când concentrațiile sunt egale.

Difuzia crește entropia (aleatorie), diminuând energia liberă a lui Gibbs și, prin urmare, este un exemplu clar de termodinamică. Difuzia funcționează în limitele celei de-a doua legi a termodinamicii, deoarece demonstrează tendința naturii de a "se opri", de a căuta o stare de energie mai puțin concentrată, așa cum reiese din creșterea entropiei.

Osmoza este procesul de difuzie a apei pe o membrană semipermeabilă. Moleculele de apă sunt libere să treacă de-a lungul membranei celulare în ambele direcții, fie în interior, fie în exterior, astfel încât osmoza reglează hidratarea, afluxul de nutrienți și fluxul de deșeuri, printre alte procese.

Osmoză într-o celulă de plantă

De exemplu, dacă mediul care înconjoară celula vegetală sau animală are o concentrație mai mare de apă decât celula, atunci celula va câștiga apă prin osmoză. Rezultatul general este că apa intră în celulă, iar celula este probabil să se hidrateze și să se umfle. Dacă mediul are o concentrație mai scăzută de apă decât celula, va pierde apa prin osmoză, deoarece de această dată mai multă apă părăsește celula decât intra în ea. Prin urmare, celula se va micșora. Dacă concentrația apei în mediu este exact aceeași, atunci celula va rămâne aceeași dimensiune în timp ce echilibrul de concentrație rămâne. În orice situație, mișcarea solventului este de la soluția mai puțin concentrată (hipotonică) la cea mai concentrată (hipertonică), care tinde să reducă diferența de concentrare (egalizare).

Diferențe în funcție

In timp ce osmoză influențează distribuția nutrienților și eliberarea deșeurilor metabolice în animale; în plante, osmoza este parțial responsabilă de absorbția apei din sol și de creșterea lichidului în frunzele plantei.

Difuzia poate să apară printr-o membrană celulară, iar membrana permite molecule mici precum apa (H₂O), oxigen (O₂), dioxid de carbon (CO₂), iar alții să treacă ușor. Prin urmare, în timp ce osmoza ajută plantele să absoarbă apa și alte lichide, difuzia ajută la trecerea altor molecule și, prin urmare, facilitează atât procesul de fotosinteză. Ambele procese ajută plantele să creeze energie și alți nutrienți importanți.

Diferite tipuri de osmoză și difuzie

Efectul osmotic de soluții diferite asupra celulelor sanguine

Cei doi tipuri de Osmoză sunteți:

• Osmoza inversa: Presiunea osmotică definește în ce punct un gradient diferențial între solutul ridicat și cel slab determină osmoza. În osmoza inversă, creșterea volumetrică sau presiunea atmosferică va "împinge" particulele solubile mai mari dincolo de membrană, depășind decalajul care poate exista atunci când presiunea osmotică nu va permite difuzia prin membrană. Acest proces este adesea folosit pentru a filtra apa de impurități atunci când concentrațiile lor sunt prea scăzute pentru osmoza regulată, dar mai este nevoie de apă mai curată, la fel ca în operațiile de desalinizare și farmaceutică.

• Osmoza înainte: Spre deosebire de osmoză inversă, care se deplasează de la concentrații înalte la joase, osmoza înainte forțează particule solubile scăzute pentru a se deplasa la o substanță solubilă superioară - în esență, opusul procesului osmotic normal. În timp ce osmoza inversă "împinge" particulele, osmoza înainte "le atrage", rezultând apă mai curată.

tipuri de difuzie sunteți:

• Difuzarea suprafeței: Văzut după căderea substanțelor pulverulente pe suprafața lichidului.

• Miscarea lui Brown: Mișcarea aleatorie observată la microscop, deoarece particulele se înmoaie, alunecă și se strecoară într-un lichid.

• Colectarea difuză: Difuzarea unui număr mare de particule în interiorul unui lichid care rămâne intact sau interacționează cu alte particule.

• Osmoză: Difuzia apei printr-o membrană celulară.

• Efuziune: Se întâmplă când un gaz se dispersează prin găuri mici.

• Difuzarea electronilor: Mișcarea electronilor care generează curent electric.

• Facilitarea difuziei: Transportul pasiv spontan al ionilor sau al moleculelor pe o membrană celulară (diferită deoarece se petrece în afara fazei active a osmozelor sau difuziei intracelulare).

• Difuzie gazoasă: Utilizate în principal cu hexafluorură de uraniu pentru a produce uraniu îmbogățit pentru reactoare nucleare și arme.

• Knudsen difuzie: O măsură variabilă a interactivității particulelor în interiorul porului membranei, legată de dimensiunea particulei și de lungimea și diametrul porului.

• Momentul de difuzie: Răspândirea impulsului între particule, în principal în lichide, influențat de vâscozitatea lichidului (vâscozitate mai mare = difuzie de impuls mai mare).

• Foton difuzie: Mișcarea fotonilor în interiorul unui material, apoi împrăștierea în timp ce ei izbucnesc din diferite densități. Utilizat în teste medicale ca imagistică optică difuză.

• Diversificarea inversă: Similar cu osmoza înainte, cu o concentrație scăzută în mișcare înaltă, dar se referă la o separare a particulelor, nu doar a apei.

• Autodifuzie: Un coeficient care măsoară cantitatea de difuzie pe care un tip de particule o va avea atunci când gradientul chimic este zero (neutru sau echilibrat).

Referințe

• Wikipedia: Difuzie
• Wikipedia: Osmoză
• difuziune - HyperPhysics