Diffusion und Osmose

Osmose ist das Ergebnis von Diffusion über eine semipermeable Membran. Wenn zwei Lösungen mit unterschiedlicher Konzentration durch eine semipermeable Membran getrennt werden, wird das Lösungsmittel tendenziell über die Membran von der weniger konzentrierten auf die konzentrierte Lösung tendenziell diffundiert. Dieser Prozess wird genannt Osmose. Auf zellulärer Ebene sind beide Prozesse Arten des passiven Transports.

Semipermazierbare Membranen sind sehr dünne Materialien, die kleine Moleküle wie Sauerstoff, Wasser, Kohlendioxid, Ammoniak, Glukose, Aminosäuren usw. ermöglichen., passieren. Sie erlauben jedoch keine größeren Moleküle wie Saccharose, Protein usw., passieren.

Vergleichstabelle

Diffusions- und Osmose -Vergleichstabelle

	Diffusion	Osmose
Was ist es?	Die Diffusion ist eine spontane Bewegung von Partikeln von einem Bereich mit hoher Konzentration zu einem Bereich mit geringer Konzentration. (ex. Teearoma, das sich von einem Bereich mit hoher bis niedriger Konzentration in heißem Wasser bewegt.)	Osmose ist die spontane Nettobewegung von Wasser über eine semipermeable Membran aus einem Bereich mit geringer Stoffkonzentration zu einer konzentrierten Lösung, was einem Konzentrationsgradienten auf. Dies gleichen Konzentrationen auf beiden Seiten der Membran aus.
Verfahren	Die Diffusion resultiert aus der zufälligen Bewegung von Molekülen, durch die ein Nettostrom von Materie von einem Bereich mit hoher Konzentration bis zu einem Bereich mit geringer Konzentration besteht. Dieser Prozess kann weder gestoppt noch umgekehrt werden.	Es tritt auf, wenn das in der Zelle umgebende Medium eine höhere Wasserkonzentration hat als die Zelle. Die Zelle gewinnt Wasser zusammen mit wichtigen Molekülen und Partikeln zum Wachstum. Es tritt auch auf, wenn sich Wasser und Partikel von einer Zelle zur anderen bewegen.
Bedeutung	Energie schaffen; Hilft im Austausch von Gasen während der Atmung, Photosynthese und Transpiration.	Bei Tieren beeinflusst Osmose die Verteilung von Nährstoffen und die Freisetzung von Stoffwechselabfällen. In Pflanzen ist Osmose teilweise für die Aufnahme von Bodenwasser und für die Erhöhung der Flüssigkeit zu den Blättern der Pflanze verantwortlich.
Konzentrationsgradient	Partikel bewegen sich von einem hohen Konzentrationsgradienten zu einem niedrigen Konzentrationsgradienten.	Wasser bewegt sich den Konzentrationsgradienten I.e., Es bewegt sich von einer verdünnten Lösung zu einer konzentrierten Lösung durch eine teilweise durchlässige Membran.
Wasser	Braucht kein Wasser für die Bewegung	Osmose benötigt Wasser für die Bewegung von Partikeln.
Beispiele	Parfüm, Luftfrischer oder der Geruch von faulen Eiern, bei denen Gasmoleküle in die Luft diffundieren, die das Aroma (oder Gestank) ausbreitet.	Bewegung von Wasser in Wurzelhaarzellen.
Diffusion von Molekülen	Nur Moleküle des Lösungsmittels werden diffusioniert.	Moleküle sowohl des gelösten als auch des Lösungsmittels können im Prozess der Osmose diffundieren.
Partikelrichtung	Partikel fließen nur in eine Richtung - von hohen bis niedrigen Konzentrationsbereichen.	Partikel fließen in alle Richtungen.
Tritt auf in	Diffusion tritt in Gasen (am häufigsten), Flüssigkeiten und Festkörpern auf.	Osmose tritt in Flüssigkeiten auf.

Osmoseprozess vs. Diffusion

Die Diffusion tritt auf, wenn die spontane Nettobewegung von Partikeln oder Molekülen sie von einem Bereich mit hoher Konzentration zu einem Bereich mit geringer Konzentration durch eine semipermeable Membran ausbreitet. Es ist einfach das statistische Ergebnis der zufälligen Bewegung. Im Laufe der Zeit sinkt der Differentialgradient von Konzentrationen zwischen hohem und niedrigen (zunehmend flacher), bis die Konzentrationen ausgeglichen sind.

Der Prozess der Verbreitung. Einige Partikel (rot) werden in einem Glas Wasser gelöst. Anfänglich sind die Partikel alle in der Nähe einer Ecke des Glass. Wenn sich die Partikel im Wasser zufällig herum bewegen ("diffuse"), werden sie schließlich zufällig und gleichmäßig verteilt.

Die Diffusion erhöht die Entropie (Zufälligkeit), verringert die freie Energie von Gibbs und ist daher ein klares Beispiel für die Thermodynamik. Die Diffusion arbeitet innerhalb der Grenzen des zweiten Thermodynamikgesetzes, da sie die Tendenz der Natur zeigt, sich zu "zu entspannen", um einen Zustand weniger konzentrierter Energie zu suchen, wie durch Erhöhung der Entropie belegt wird.

Osmose ist der Prozess der Diffusion von Wasser über eine semipermeable Membran. Wassermoleküle können frei über die Zellmembran in beide Richtungen gelangen, entweder in oder außen, und so reguliert Osmose unter anderem den Zustrom von Nährstoffen und den Abfluss von Abfällen.

Osmose in einer Pflanzenzelle

Wenn beispielsweise das Medium, das die Pflanze oder die tierische Zelle umgibt. Das Gesamtergebnis ist, dass Wasser in die Zelle eindringt und die Zelle wahrscheinlich hydratisiert und anschwillt. Wenn das Medium eine geringere Wasserkonzentration als die Zelle hat, verliert es durch Osmose Wasser, da diesmal mehr Wasser die Zelle verlässt. Daher wird die Zelle schrumpfen. Wenn die Wasserkonzentration im Medium genau gleich ist, bleibt die Zelle gleich groß, während das Konzentrationsbilanz bleibt. In jeder Situation erfolgt die Bewegung des Lösungsmittels von der weniger konzentrierten (hypotonischen) zu der mehr konzentrierten (hypertonischen) Lösung, die den Konzentrationsunterschied (Ausgleich) tendenziell verringern,.

Unterschiede in der Funktion

Während Osmose beeinflusst die Verteilung der Nährstoffe und die Freisetzung von Stoffwechselabfällen bei Tieren; In Pflanzen ist Osmose teilweise für die Aufnahme von Bodenwasser und für die Erhöhung der Flüssigkeit zu den Blättern der Pflanze verantwortlich.

Die Diffusion kann durch eine Zellmembran auftreten, und die Membran ermöglicht kleine Moleküle wie Wasser (H)₂O), Sauerstoff (o₂), Kohlendioxid (co₂) und andere, um leicht durchzugehen. Während die Osmose den Pflanzen beim Absorbieren von Wasser und anderen Flüssigkeiten hilft, hilft die Diffusion anderen Molekülen, durchzugehen, und erleichtern daher beide den Photosyntheseprozess. Beide Prozesse helfen Pflanzen, Energie und andere wichtige Nährstoffe zu schaffen.

Verschiedene Arten von Osmose und Diffusion

Die Zwei Arten von Osmose Sind:

• Umkehrosmose: Der osmotische Druck definiert zu welchem ​​Punkt ein Differentialgradient zwischen hohen und niedrigen Stofflögern Osmose. Bei der Umkehrosmose wird der erhöhte volumetrische oder atmosphärische Druck die höheren Partikel mit höherem gelösten gelösten Partikeln an der Membran "überschreiten" und die Lücke überwinden, die möglicherweise existiert, wenn der osmotische Druck nicht die Diffusion durch die Membran zulässt. Dieses Verfahren wird häufig verwendet, um Wasser von Verunreinigungen zu filtern, wenn ihre Konzentrationen für die reguläre Osmose zu niedrig sind, aber saubereres Wasser ist wie bei Entsalzung und pharmazeutischen Operationen noch erforderlich.

• Vorwärtsoprosion: Im Gegensatz zur Umkehrosmose, die von hohen bis niedrigen Konzentrationen führt, zwingt die Vorwärtssemose mit geringen gelösten Partikeln zu einem höheren gelösten Stoff-im Wesentlichen das Gegenteil des normalen osmotischen Prozesses. Während umgekehrte Osmose Partikel "drückt", zieht die Vorwärtsoperation "sie ein", was zu saubererem Wasser führt.

Osmotischer Effekt von verschiedenen Lösungen für Blutzellen

Der Arten von Diffusion Sind:

• Oberflächendiffusion: Gesehen, nachdem er pulverige Substanzen auf die Oberfläche einer Flüssigkeit fallen ließ.

• Brownsche Bewegung: Die zufällige Bewegung, die unter einem Mikroskop beobachtet wird, wenn Partikel innerhalb einer Flüssigkeit überspringen, rutschen und dart abgeben.

• Kollektive Diffusion: Die Diffusion einer großen Anzahl von Partikeln in einer Flüssigkeit, die intakt bleiben oder mit anderen Partikeln interagieren.

• Osmose: Die Diffusion von Wasser durch eine Zellmembran.

• Erguss: Als Gas verteilt sich durch kleine Löcher.

• Elektronendiffusion: Die Bewegung von Elektronen, die zu einem elektrischen Strom führt.

• Erleichterte Diffusion: Spontaner passiver Transport von Ionen oder Molekülen über eine Zellmembran (unterschiedlich, weil sie außerhalb der aktiven Phase der Osmose oder der intrazellulären Diffusion auftritt).

• Gasförmige Diffusion: Hauptsächlich mit Uranhexafluorid verwendet, um angereichertes Uran für Kernreaktoren und Waffen herzustellen.

• Knudsen -Diffusion: Ein variables Maß für die Partikelinteraktivität in einer Membranpore, die sich auf die Größe des Partikels und die Länge und den Durchmesser der Pore bezieht.

• Impulsdiffusion: Die Ausbreitung des Impulses zwischen Partikeln hauptsächlich in Flüssigkeiten, beeinflusst durch die Viskosität der Flüssigkeit (höhere Viskosität = höhere Impulsdiffusion).

• Photonendiffusion: Bewegung von Photonen innerhalb eines Materials, dann Streuung, wenn sie sich von verschiedenen Dichten innerhalb der Inneren abprallen. Verwendet in medizinischen Tests als diffuse optische Bildgebung.

• Reverse Diffusion: Ähnlich wie bei der Vorwächter -Osmose, wobei sich die geringe Konzentration auf Hoch bewegt, sich jedoch auf eine Trennung von Partikeln bezieht, nicht nur auf Wasser.

• Selbstdiffusion: Ein Koeffizient, der misst, wie viel Diffusion eine Partikelart aufweist, wenn der chemische Gradient Null ist (neutral oder ausgewogen).