Penyebaran dan osmosis

Osmosis adalah hasil dari penyebaran melintasi membran semipermea. Jika dua penyelesaian kepekatan yang berbeza dipisahkan oleh membran semipermeable, maka pelarut akan cenderung meresap merentasi membran dari yang kurang tertumpu kepada penyelesaian yang lebih pekat. Proses ini dipanggil osmosis. Di peringkat selular, kedua -dua proses adalah jenis pengangkutan pasif.

Membran semipermeable adalah lapisan bahan yang sangat nipis yang membolehkan molekul kecil, seperti oksigen, air, karbon dioksida, ammonia, glukosa, asid amino, dll., untuk melewati. Walau bagaimanapun, mereka tidak membenarkan molekul yang lebih besar, seperti sukrosa, protein, dan lain -lain., untuk melewati.

Carta Perbandingan

Penyebaran berbanding carta perbandingan osmosis

	Penyebaran	Osmosis
Apa itu?	Penyebaran adalah pergerakan zarah spontan dari kawasan kepekatan yang tinggi ke kawasan kepekatan yang rendah. (Ex. Perisa teh bergerak dari kawasan yang tinggi ke kepekatan rendah di air panas.)	Osmosis adalah pergerakan bersih spontan air merentasi membran semipermeable dari kawasan kepekatan larut rendah ke penyelesaian yang lebih pekat, sehingga kecerunan tumpuan. Ini menyamakan kepekatan di kedua -dua belah membran.
Proses	Hasil penyebaran dari gerakan rawak molekul yang mana terdapat aliran bersih bahan dari rantau kepekatan tinggi ke kawasan kepekatan rendah. Proses ini tidak boleh dihentikan atau dibalikkan.	Ia berlaku apabila medium di sekeliling sel mempunyai kepekatan air yang lebih tinggi daripada sel. Sel mendapat air bersama dengan molekul dan zarah penting untuk pertumbuhan. Ia juga berlaku apabila air dan zarah bergerak dari satu sel ke sel yang lain.
Kepentingan	Untuk mencipta tenaga; Membantu sebagai pertukaran gas semasa pernafasan, fotosintesis, dan transpirasi.	Pada haiwan, osmosis mempengaruhi pengagihan nutrien dan pembebasan produk sisa metabolik. Di dalam tumbuhan, osmosis sebahagiannya bertanggungjawab untuk penyerapan air tanah dan untuk ketinggian cecair ke daun tumbuhan.
Kecerunan konsentrasi	Zarah bergerak dari kecerunan kepekatan tinggi ke kecerunan tumpuan yang rendah.	Air bergerak ke bawah kecerunan tumpuan i.e., ia bergerak dari penyelesaian yang dicairkan ke penyelesaian pekat melalui membran sebahagiannya.
Air	Tidak memerlukan air untuk pergerakan	Osmosis memerlukan air untuk pergerakan zarah.
Contoh	Minyak wangi, penyegar udara, atau bau telur busuk, di mana molekul gas meresap ke udara yang menyebarkan aroma (atau bau busuk).	Pergerakan air ke dalam sel rambut akar.
Penyebaran molekul	Hanya molekul pelarut yang mengalami penyebaran.	Molekul kedua -dua larutan dan pelarut boleh meresap dalam proses osmosis.
Arah zarah	Zarah hanya mengalir ke satu arah - dari kawasan tumpuan yang tinggi ke rendah.	Zarah mengalir ke semua arah.
Berlaku dalam	Penyebaran berlaku dalam gas (paling kerap), cecair, dan pepejal.	Osmosis berlaku dalam cecair.

Proses osmosis vs. Penyebaran

Penyebaran berlaku apabila pergerakan zarah atau molekul bersih spontan menyebarkannya dari kawasan kepekatan yang tinggi ke kawasan kepekatan rendah melalui membran semipermeable. Ia hanyalah hasil statistik gerakan rawak. Apabila masa berlalu, kecerunan kepekatan yang berbeza antara tinggi dan rendah akan jatuh (menjadi semakin cetek) sehingga kepekatan disamakan.

Proses penyebaran. Beberapa zarah (merah) dibubarkan dalam segelas air. Pada mulanya, zarah -zarahnya hampir berhampiran satu sudut kaca. Apabila zarah semua bergerak secara rawak ("meresap") di dalam air, akhirnya mereka menjadi diedarkan secara rawak dan seragam.

Penyebaran meningkatkan entropi (rawak), mengurangkan tenaga bebas Gibbs, dan oleh itu adalah contoh yang jelas mengenai termodinamik. Penyebaran beroperasi di dalam sempadan undang -undang termodinamik kedua kerana ia menunjukkan kecenderungan alam untuk "turun", untuk mencari keadaan tenaga yang kurang pekat, seperti yang dibuktikan dengan meningkatkan entropi.

Osmosis adalah proses penyebaran air di seluruh membran semipermeable. Molekul air bebas melewati membran sel di kedua -dua arah, sama ada masuk atau keluar, dan dengan itu osmosis mengawal penghidratan, kemasukan nutrien dan aliran keluar sisa, antara proses lain.

Osmosis dalam sel tumbuhan

Sebagai contoh, jika medium sekitar tumbuhan atau sel haiwan mempunyai kepekatan air yang lebih tinggi daripada sel, maka sel akan mendapat air dengan osmosis. Hasil keseluruhannya ialah air memasuki sel dan sel mungkin menghidrat dan membengkak. Sekiranya medium mempunyai kepekatan air yang lebih rendah daripada sel, ia akan kehilangan air dengan osmosis sebagai masa ini lebih banyak air meninggalkan sel daripada memasukinya. Oleh itu sel akan mengecut. Sekiranya kepekatan air dalam medium adalah sama, maka sel akan kekal saiz yang sama manakala keseimbangan kepekatan tetap. Dalam setiap situasi, pergerakan pelarut adalah dari penyelesaian yang kurang berkonsentrasi (hipotonik) kepada penyelesaian yang lebih pandai (hipertonik), yang cenderung mengurangkan perbezaan kepekatan (penyamaan).

Perbezaan fungsi

Manakala osmosis mempengaruhi pengagihan nutrien dan pembebasan produk sisa metabolik pada haiwan; Di dalam tumbuhan, osmosis sebahagiannya bertanggungjawab untuk penyerapan air tanah dan untuk ketinggian cecair ke daun tumbuhan.

Penyebaran boleh berlaku melalui membran sel, dan membran membolehkan molekul kecil seperti air (h₂O), oksigen (o₂), karbon dioksida (CO₂), dan yang lain dapat melalui dengan mudah. Oleh itu, sementara osmosis membantu tumbuh -tumbuhan dalam menyerap air dan cecair lain, penyebaran membantu molekul lain untuk dilalui dan oleh itu kedua -duanya memudahkan proses fotosintesis. Kedua -dua proses membantu tumbuh -tumbuhan untuk menghasilkan tenaga dan lain -lain nutrien penting.

Pelbagai jenis osmosis dan penyebaran

Kedua-dua Jenis osmosis adalah:

• Osmosis terbalik: Tekanan osmotik mentakrifkan pada titik apa kecerunan kebezaan antara osmosis pencetus larutan tinggi dan rendah. Dalam osmosis terbalik, peningkatan tekanan volumetrik atau atmosfera akan "menolak" zarah larut yang lebih tinggi melewati membran, mengatasi jurang yang mungkin wujud apabila tekanan osmotik tidak akan membenarkan penyebaran melalui membran. Proses ini sering digunakan untuk menapis air kekotoran apabila kepekatan mereka terlalu rendah untuk osmosis biasa, tetapi air bersih masih diperlukan, seperti dalam operasi penyahgaraman dan farmaseutikal.

• Osmosis ke hadapan: Tidak seperti osmosis terbalik, yang berlaku dari kepekatan tinggi hingga rendah, osmosis ke hadapan memaksa zarah larut rendah untuk bergerak ke larut yang lebih tinggi-pada dasarnya, bertentangan dengan proses osmotik biasa. Manakala osmosis terbalik "menolak" zarah, osmosis ke hadapan "menarik" mereka, mengakibatkan air bersih.

Kesan osmotik penyelesaian yang berbeza pada sel darah

The Jenis penyebaran adalah:

• Penyebaran permukaan: Dilihat setelah menjatuhkan bahan serbuk di permukaan cecair.

• Gerakan Brownian: Gerakan rawak diperhatikan di bawah mikroskop sebagai zarah melangkau, slip, dan anak panah dalam cecair.

• Penyebaran kolektif: Penyebaran sejumlah besar zarah dalam cecair yang tetap utuh atau berinteraksi dengan zarah lain.

• Osmosis: Penyebaran air melalui membran sel.

• Efusi: Berlaku apabila gas menyebarkan melalui lubang kecil.

• Penyebaran elektron: Pergerakan elektron yang mengakibatkan arus elektrik.

• Penyebaran yang difasilitasi: Pengangkutan pasif ion atau molekul secara spontan merentasi membran sel (berbeza kerana ia berlaku di luar fasa aktif osmosis atau penyebaran intrasel).

• Penyebaran gas: Digunakan terutamanya dengan uranium hexafluoride untuk menghasilkan uranium yang diperkaya untuk reaktor nuklear dan senjata.

• Penyebaran Knudsen: Ukuran pembolehubah interaktiviti zarah dalam liang membran, yang berkaitan dengan saiz zarah dan panjang dan diameter liang.

• Penyebaran momentum: Penyebaran momentum antara zarah terutamanya dalam cecair, dipengaruhi oleh kelikatan cecair (kelikatan yang lebih tinggi = penyebaran momentum yang lebih tinggi).

• Penyebaran foton: Pergerakan foton dalam bahan, kemudian penyebaran ketika mereka melantun dari kepadatan yang berlainan dalam. Digunakan dalam ujian perubatan sebagai pencitraan optik yang meresap.

• Penyebaran terbalik: Sama dengan osmosis ke hadapan, dengan kepekatan rendah bergerak ke tahap tinggi, tetapi merujuk kepada pemisahan zarah, bukan hanya air.

• Penyebaran diri: Pekali mengukur berapa banyak penyebaran jenis zarah yang akan dimiliki apabila kecerunan kimia adalah sifar (neutral atau seimbang).