Difuzija ir osmozė

Osmozė yra rezultatas difuzija per pusiau pralaidžią membraną. Jei du skirtingos koncentracijos tirpalai yra atskirti pusiau pralaidžia membrana, tada tirpiklis bus linkęs difuzuoti visoje membranoje iš mažiau koncentruoto į labiau koncentruotą tirpalą. Šis procesas vadinamas osmosas. Ląstelių lygyje abu procesai yra pasyvaus transportavimo tipai.

Pusiau pralaidžios membranos yra labai ploni medžiagos sluoksniai, kurie leidžia pro mažas molekules, tokias kaip deguonis, vanduo, anglies dioksidas, amoniakas, gliukozė, amino rūgštys ir kt. Tačiau jie neleidžia praeiti didesnėms molekulėms, tokioms kaip sacharozė, baltymai ir kt.

Palyginimo diagrama

Difuzijos ir osmoso palyginimo lentelė

	Difuzija	Osmozė
Kas tai?	Difuzija - tai spontaniškas dalelių judėjimas iš didelės koncentracijos srities į mažos koncentracijos sritį. (pvz., arbatos kvapiosios medžiagos, pereinančios iš karšto vandens koncentracijos į mažą koncentraciją.)	Osmozė - tai spontaniškas grynas vandens judėjimas per pusiau pralaidžią membraną iš mažos tirpios koncentracijos srities į labiau koncentruotą tirpalą iki koncentracijos gradiento. Tai išlygina koncentracijas abiejose membranos pusėse.
Procesas	Difuzija dažniausiai vyksta dujinėje būsenoje arba dujų molekulėse ir skystose molekulėse (pvz., 2 dujų molekulės yra nuolat judančios ir jei pašalinama jas skirianti membrana, dujos susimaišys dėl atsitiktinių greičių.)	Tai įvyksta, kai ląstelę supančioje terpėje yra didesnė vandens koncentracija nei ląstelėje. Ląstelė gauna vandens kartu su augimui svarbiomis molekulėmis ir dalelėmis. Tai taip pat atsiranda, kai vanduo ir dalelės juda iš vienos ląstelės į kitą.
Svarba	Kurti energiją; Padeda keistis dujomis kvėpavimo, fotosintezės ir transpiracijos metu.	Gyvūnams osmosas daro įtaką maistinių medžiagų pasiskirstymui ir metabolinių atliekų produktų išsiskyrimui. Augaluose osmosas iš dalies atsakingas už dirvožemio vandens pasisavinimą ir skysčio padidėjimą iki augalo lapų..
Koncentracijos gradientas	Pereinama nuo didelės koncentracijos gradiento iki mažos koncentracijos gradiento	Mažina koncentracijos gradientą
Vanduo	Judėjimui nereikia vandens	Reikia vandens judėjimui
Pavyzdžiai	Kvepalai arba oro gaiviklis, kai dujų molekulės pasklinda į orą skleisdamos aromatą.	Vandens judėjimas į šaknies plaukų ląsteles.

Turinys: difuzija ir osmozė

• 1 Osmoso ir difuzijos procesas
• 2 Funkcijų skirtumai
• 3 skirtingi osmoso ir difuzijos tipai
• 4 literatūros sąrašas

Osmoso ir difuzijos procesas

Difuzijos procesas. Kai kurios dalelės (raudonos) ištirpinamos stiklinėje vandens. Iš pradžių dalelės yra šalia vieno stiklo kampo. Kai dalelės atsitiktinai juda vandenyje („išsisklaido“), jos ilgainiui pasiskirsto atsitiktinai ir tolygiai.

Difuzija įvyksta, kai spontaniškas grynasis dalelių ar molekulių judėjimas per pusiau pralaidžią membraną paskleidžia jas iš didelės koncentracijos srities į mažos koncentracijos plotą. Tai tiesiog statistinis atsitiktinio judesio rezultatas. Laikui bėgant, diferencinis koncentracijos gradientas tarp aukštos ir žemos mažės (taps vis seklesnis), kol koncentracijos bus išlygintos..

Difuzija padidina entropiją (atsitiktinumą), sumažindama Gibso laisvąją energiją, todėl yra aiškus termodinamikos pavyzdys. Difuzija veikia pagal Antrojo termodinamikos dėsnio ribas, nes ji parodo gamtos polinkį „vėsti“, siekti mažiau koncentruotos energijos būklės, ką liudija didėjanti entropija.

Osmozė yra vandens difuzijos per pusiau pralaidžią membraną procesas. Vandens molekulės gali laisvai praeiti per ląstelės membraną abiem kryptimis - tiek į išorę, tiek į išorę, taigi osmosas, be kitų procesų, reguliuoja hidrataciją, maistinių medžiagų antplūdį ir atliekų nutekėjimą..

Osmozė augalų ląstelėje

Pvz., Jei augalo ar gyvūno ląstelę supančioje terpėje yra didesnė vandens koncentracija nei ląstelėje, ląstelė vandenį įgis osmoso būdu. Bendras rezultatas yra tas, kad vanduo patenka į ląstelę ir ląstelė greičiausiai hidratuojasi ir išsipučia. Jei terpėje yra mažesnė vandens koncentracija nei ląstelėje, ji neteks vandens osmoso metu, nes šį kartą iš ląstelės išeis daugiau vandens, nei pateks į ją. Todėl ląstelė susitraukia. Jei vandens koncentracija terpėje yra vienoda, tada ląstelė išliks tokio pat dydžio, kol išliks koncentracijos balansas. Kiekvienoje situacijoje tirpiklis juda iš mažiau koncentruoto (hipotoninio) į labiau koncentruoto (hipertoninio) tirpalo, kuris linkęs sumažinti koncentracijos skirtumą (išlyginimas)..

Funkcijų skirtumai

Nors osmosas daro įtaką maistinių medžiagų pasiskirstymui ir metabolinių atliekų produktų išsiskyrimui gyvūnams; augaluose osmosas iš dalies atsakingas už dirvožemio vandens pasisavinimą ir skysčio padidėjimą iki augalo lapų.

Difuzija gali įvykti per ląstelės membraną, o membrana leidžia mažoms molekulėms, tokioms kaip vanduo (H₂O), deguonis (O₂), anglies dioksidas (CO₂), o kiti lengvai praeina. Taigi, kai osmozė padeda augalams absorbuoti vandenį ir kitus skysčius, difuzija padeda kitoms molekulėms pereiti pro šalį, taigi ir palengvina fotosintezės procesą. Abu procesai padeda augalams sukurti energiją ir kitas svarbias maistines medžiagas.

Skirtingi osmoso ir difuzijos tipai

Osmosinis poveikis įvairių kraujo ląstelių tirpalų

Du osmoso tipai yra:

• Atvirkštinė osmozė: Osmosinis slėgis nusako, kuriame taške difuzinis gradientas tarp aukštos ir žemos tirpios medžiagos sukelia osmosą. Atvirkštinio osmoso metu padidėjęs tūrinis ar atmosferos slėgis „nustumia“ aukštesnes tirpiųjų dalelių dalis pro membraną, įveikdamas tarpą, kuris gali būti, kai osmosinis slėgis neleis difuzijai per membraną. Šis procesas dažnai naudojamas priemaišų vandeniui filtruoti, kai jų koncentracija yra per maža įprastinei osmozei, tačiau vis tiek reikalingas švaresnis vanduo, kaip atliekant gėlinimo ir farmacijos operacijas..

• Pirmyn Osmosis: Skirtingai nuo atvirkštinio osmoso, vykstančio nuo labai žemos koncentracijos, pirmyn osmozė priverčia mažas tirpstančias daleles pereiti prie aukštesnės tirpiosios medžiagos - iš esmės priešinga normaliam osmosiniam procesui. Tuo tarpu atvirkštinė osmozė „stumia“ daleles, o priekinė osmozė jas „įtraukia“, todėl vanduo tampa švaresnis.

difuzijos tipai yra:

• Paviršiaus difuzija: Pamatyta, kai miltelinės medžiagos lašėjo ant skysčio paviršiaus.

• Brauno judesys: Atsitiktinis judesys, stebimas mikroskopu, kai dalelės praleidžia, slysta ir lėksta skysčio viduje.

• Kolektyvinė difuzija: Daugybės dalelių, kurios lieka nepažeistos ar sąveikaujančios su kitomis dalelėmis, difuzija.

• Osmozė: Vandens difuzija per ląstelės membraną.

• Efuzija: Įvyksta, kai dujos išsisklaido per mažas skylutes.

• Elektronų difuzija: Elektronų judėjimas, sukeliantis elektros srovę.

• Palengvėjo difuzija: Spontaniškas jonų ar molekulių pasyvus pernešimas per ląstelės membraną (skiriasi tuo, kad įvyksta už aktyviosios osmoso fazės ar tarpląstelinės difuzijos ribų).

• Dujinė difuzija: Daugiausia naudojamas su urano heksafluoridu, kad būtų gautas sodrintas uranas branduoliniams reaktoriams ir ginklams.

• Knudseno difuzija: Kintamas dalelių sąveikos matmuo membranos poroje, susijęs su dalelės dydžiu ir poros ilgiu bei skersmeniu.

• Akimirkos difuzija: Impulsų pasiskirstymas tarp dalelių, daugiausia skysčiuose, paveiktas skysčio klampumo (didesnė klampumas = didesnė impulsų difuzija).

• Fotonų difuzija: Fotonų judėjimas medžiagoje, tada išsibarstę, kai jie atšoka nuo skirtingo tankio. Naudojamas atliekant medicininius tyrimus kaip difuzinis optinis vaizdas.

• Atvirkštinė difuzija: Panašus į priekinę osmozę, kai maža koncentracija juda į didelę, bet reiškia ne tik vandens, bet ir dalelių atskyrimą.

• Savęs difuzija: Koeficientas, išmatuojantis, kokią difuziją turės tam tikro tipo dalelės, kai cheminis gradientas yra lygus nuliui (neutralus arba subalansuotas).

Nuorodos

• Vikipedija: sklaida
• Vikipedija: Osmosis
• Difuzija - Hiperfizika