Diffuusio ja osmoosi

Osmosis on seurausta diffuusio puoliläpäisevän kalvon poikki. Jos kaksi eripitoista liuosta erotetaan puoliläpäisevällä kalvolla, niin liuottimella on taipumus diffundoitua kalvon läpi vähemmän konsentroituneesta enemmän väkevöityyn liuokseen. Tätä prosessia kutsutaan Osmosis. Solutasolla molemmat prosessit ovat passiivisen kuljetuksen tyyppejä.

Puoliläpäisevät kalvot ovat erittäin ohuita materiaalikerroksia, jotka sallivat pienten molekyylien, kuten hapen, veden, hiilidioksidin, ammoniakin, glukoosin, aminohappojen jne. Kulkemisen. Ne eivät kuitenkaan salli suurempien molekyylien, kuten sakkaroosin, proteiinin, jne. Kulkemista.

Vertailutaulukko

Diffuusio vs. osmoosi -vertailutaulukko

	diffuusio	Osmosis
Mikä se on?	Diffuusio on hiukkasten spontaani liikkuminen korkean pitoisuuden alueelta pienen pitoisuuden alueelle. (esim. teemaku, joka siirtyy alueelta, jolla on korkea pitoisuus kuumaan veteen.)	Osmoosi on veden spontaani verkkoliike puoliläpäisevän kalvon läpi matalan liuenneen pitoisuuden alueelta väkevämmälle liuokselle pitoisuusgradienttiin saakka. Tämä tasaa pitoisuudet kalvon molemmilla puolilla.
Käsitellä asiaa	Diffuusio tapahtuu pääasiassa kaasumaisessa tilassa tai kaasumolekyylien ja nestemäisten molekyylien sisällä (esim. 2 kaasun molekyylit ovat jatkuvassa liikkeessä ja jos niitä erottava kalvo poistetaan, kaasut sekoittuvat satunnaisnopeuksien vuoksi.)	Se tapahtuu, kun solua ympäröivässä väliaineessa on korkeampi vesipitoisuus kuin solussa. Solu saa vettä kasvun kannalta tärkeiden molekyylien ja hiukkasten ohella. Se tapahtuu myös, kun vesi ja hiukkaset liikkuvat solusta toiseen.
Merkitys	Luoda energiaa; Auttaa kaasujen vaihdossa hengityksen, fotosynteesin ja verenkierron aikana.	Eläimissä osmoosi vaikuttaa ravinteiden jakautumiseen ja aineenvaihduntatuotteiden vapautumiseen. Kasveissa osmoosi on osittain vastuussa maaperän veden imeytymisestä ja nesteen kohoamisesta kasvin lehtiin.
Keskittymisgradientti	Siirtyy korkeasta pitoisuudesta kaltevuuteen matalan pitoisuuden kaltevuuteen	Siirtää pitoisuusgradienttia alas
vesi	Ei tarvitse vettä liikkumiseen	Tarvitsee vettä liikkumista varten
esimerkit	Hajuvesi tai ilmanraikastin, jossa kaasumolekyylit leviävät ilmaan levittäen aromia.	Veden kulkeutuminen juurisoluihin.

Sisältö: Diffuusio ja osmoosi

• 1 Osmoosiprosessi vs. diffuusio
• 2 Toimintojen erot
• 3 erityyppistä osmoosia ja diffuusiota
• 4 Viitteet

Osmoosiprosessi vs. diffuusio

Diffuusioprosessi. Jotkut hiukkaset (punaiset) liuotetaan lasilliseen vettä. Aluksi hiukkaset ovat lähellä lasin yhtä kulmaa. Kun kaikki hiukkaset liikkuvat satunnaisesti ("diffuusi") vedessä, ne jakautuvat lopulta satunnaisesti ja tasaisesti.

Diffuusio tapahtuu, kun hiukkasten tai molekyylien spontaani verkkoliike levittää ne korkean konsentraation alueelta matalan konsentraation alueelle puoliläpäisevän membraanin läpi. Se on vain satunnaisen liikkeen tilastollinen tulos. Ajan edetessä korkeiden ja alhaisten pitoisuuksien differentiaaligradientti laskee (muuttuu yhä matalaksi), kunnes pitoisuudet ovat tasaantuneet.

Diffuusio lisää entropiaa (satunnaisuus) vähentäen Gibbsin vapaata energiaa, ja siksi se on selvä esimerkki termodynamiikasta. Diffuusio toimii toisen termodynamiikkalain rajoissa, koska se osoittaa luonnon taipumuksen "tuulentua", etsiä vähemmän keskittyneen energian tilaa, mistä todistaa kasvava entropia.

Osmoosi on veden diffuusioprosessi puoliläpäisevän kalvon läpi. Vesimolekyylit pääsevät vapaasti kulkemaan solukalvon läpi molempiin suuntiin, joko sisään tai ulos, ja siten osmoosi säätelee muiden prosessien yhteydessä hydraatiota, ravinteiden virtausta ja jätteiden poistumista..

Osmosis kasvisolussa

Esimerkiksi, jos kasvi- tai eläinsolua ympäröivässä väliaineessa on korkeampi vesipitoisuus kuin solussa, niin solu saa vettä osmoosilla. Kokonaistulos on, että vesi tulee soluun ja solu hydratoituu ja turpoaa. Jos väliaineessa on alhaisempi vesipitoisuus kuin solussa, se menettää vettä osmoosilla, koska tällä kertaa enemmän vettä poistuu solusta kuin tulee siihen. Siksi solu kutistuu. Jos vesipitoisuus väliaineessa on täsmälleen sama, solu pysyy samankokoisena samalla konsentraatiotasapainolla. Jokaisessa tilanteessa liuottimen liikettä tapahtuu vähemmän tiivistetystä (hypotonisesta) enemmän väkevöityyn (hypertoniseen) liuokseen, mikä pyrkii vähentämään pitoisuuseroa (tasoitus).

Ero toiminnassa

Sillä aikaa Osmosis vaikuttaa ravinteiden jakautumiseen ja aineenvaihduntajätteiden vapautumiseen eläimissä; kasveissa osmoosi on osittain vastuussa maaperän veden imeytymisestä ja nesteen kohoamisesta kasvin lehtiin.

Diffuusio voi tapahtua solukalvon läpi, ja kalvo sallii pienet molekyylit, kuten vesi (H₂O), happi (O₂), hiilidioksidi (CO₂) ja muiden läpi helposti. Vaikka osmoosi auttaa kasveja absorboimaan vettä ja muita nesteitä, diffuusio auttaa muita molekyylejä kulkemaan läpi ja siten molemmat helpottamaan fotosynteesiprosessia. Molemmat prosessit auttavat kasveja luomaan energiaa ja muita tärkeitä ravintoaineita.

Erityyppiset osmoosit ja diffuusiot

Osmoottinen vaikutus erilaisista ratkaisuista verisoluissa

Kaksi tyyppinen osmoosi ovat:

• Käänteinen osmoosi: Osmoottinen paine määrittelee, missä vaiheessa erotusgradientti korkean ja matalan liuenneen aineen välillä laukaisee osmoosin. Käänteisosmoosissa lisääntynyt tilavuus- tai ilmakehän paine "työntää" korkeampia liuenneita hiukkasia kalvon ohi, ylittäen aukon, joka voi esiintyä, kun osmoottinen paine ei salli diffuusiota kalvon läpi. Tätä prosessia käytetään usein epäpuhtauksien veden suodattamiseen, kun niiden pitoisuudet ovat liian matalat säännölliseen osmoosiin, mutta puhtaampaa vettä tarvitaan silti, kuten suolanpoisto- ja lääketoimenpiteissä.

• Eteenpäin Osmosis: Toisin kuin käänteisosmoosi, joka siirtyy korkeista pieniin konsentraatioihin, eteenpäin suuntautuva osmoosi pakottaa alhaisen liuenneen hiukkasen siirtymään korkeampaan liukenevaan aineeseen - pohjimmiltaan päinvastainen kuin normaali osmoottinen prosessi. Kun käänteisosmoosi "työntää" hiukkasia, eteenpäin suuntautunut osmoosi "vetää" ne sisään, mikä johtaa puhtaampaan veteen.

diffuusiotyypit ovat:

• Pinnan diffuusio: Nähty pudottua jauhemaisia ​​aineita nesteen pinnalle.

• Brownin liike: Mikroskoopin alla havaittu satunnainen liike hiukkasten hyppääessä, liukumassa ja tikkautuessa nesteessä.

• Kollektiivinen diffuusio: Suurien joukkojen hiukkasten diffuusio nesteessä, jotka pysyvät ehjinä tai ovat vuorovaikutuksessa muiden hiukkasten kanssa.

• Osmosis: Veden diffuusio solukalvon läpi.

• Effuusio: Tapahtuu, kun kaasu leviää pienten reikien läpi.

• Elektronidiffuusio: Elektronien liike, joka johtaa sähkövirtaan.

• Helppo diffuusio: Ionien tai molekyylien spontaani passiivinen kuljetus solukalvon läpi (erilainen, koska se tapahtuu osmoosin tai solunsisäisen diffuusion aktiivisen vaiheen ulkopuolella).

• Kaasumainen diffuusio: Käytetään pääasiassa uraaniheksafluoridin kanssa rikastetun uraanin tuottamiseksi ydinreaktoreihin ja aseisiin.

• Knudsen-diffuusio: Muuttuva mitta hiukkasten interaktiivisuudesta membraanin huokosissa suhteessa hiukkasen kokoon ja huokon pituuteen ja halkaisijaan.

• Momentumin diffuusio: Vauhdin leviäminen hiukkasten välillä pääasiassa nesteissä, vaikuttaen nesteen viskositeettiin (suurempi viskositeetti = korkeampi momentin diffuusio).

• Fotonin diffuusio: Fotonien liikkuminen materiaalin sisällä ja sitten sironta, kun ne poistuvat erilaisista tiheyksistä sisällä. Käytetään lääketieteellisissä kokeissa hajanaisena optisena kuvantamisena.

• Käänteinen diffuusio: Samanlainen kuin eteenpäin suuntautuva osmoosi, pienen pitoisuuden ollessa siirtymässä korkeaksi, mutta viittaa hiukkasten, ei pelkästään veden, erotteluun.

• Self-diffuusio: Kerroin, joka mittaa kuinka suuri diffuusio tyyppihiukkasilla on, kun kemiallinen gradientti on nolla (neutraali tai tasapainoinen).

Viitteet

• Wikipedia: Diffuusio
• Wikipedia: Osmoosi
• diffuusio - HyperPhysics