Differenza chiave: osmosi vs diffusione in biologia
L'osmosi è il processo di movimento netto spontaneo di molecole di solvente (molecole d'acqua) attraverso una membrana semipermeabile verso una regione a maggiore concentrazione di soluto. Tende a equalizzare la concentrazione di soluto su entrambi i lati della membrana. La diffusione è il movimento netto totale di molecole o atomi da una regione a concentrazione più alta con un potenziale chimico più elevato a una regione a concentrazione più bassa con potenziale chimico più basso. Pertanto, le molecole si stanno spostando lungo un gradiente di concentrazione. Il differenza fondamentale tra osmosi e diffusione in biologia è quello l'osmosi è il processo di movimento delle molecole di solvente attraverso una membrana semipermeabile verso una regione con una concentrazione di soluto più elevata mentre la diffusione è il processo di movimento delle molecole di solvente e di soluto lungo un gradiente di concentrazione in qualsiasi miscela.
Cos'è l'osmosi?
In Biologia, l'osmosi è il processo di movimento di una sostanza attraverso una membrana semipermeabile al fine di bilanciare la concentrazione di un' altra sostanza. Ad esempio, in una cellula biologica, le molecole d'acqua si muovono attraverso la membrana plasmatica semipermeabile della cellula per bilanciare la concentrazione di soluto (es: concentrazione di sale) dentro e fuori la cellula. L'osmosi è un processo passivo che avviene spontaneamente senza alcun consumo energetico della cellula. L'osmosi si occupa di soluzioni biochimiche.
Una soluzione è composta da due parti come il solvente e il soluto. Le soluzioni si ottengono sciogliendo i soluti nei solventi. L'acqua salata è il miglior esempio in cui il sale è il soluto e l'acqua è il solvente. Esistono tre tipi di soluzioni come isotonica, ipotonica e ipertonica. In una soluzione isotonica, la concentrazione di soluto all'interno della cellula e all'esterno della cellula è uguale. In queste condizioni, non vi è alcun movimento netto delle molecole di solvente attraverso la membrana cellulare. Quando il movimento netto è zero, la quantità di acqua che si muove all'interno e all'esterno della cellula attraverso la membrana plasmatica diventa uguale.
In una soluzione ipotonica, c'è un' alta concentrazione di soluto all'interno della cellula che all'esterno della cellula. Quindi, le molecole d'acqua entrano nella cellula piuttosto che uscire dalla cellula. Ipertonico si riferisce all'opposto di ipotonico. C'è una maggiore concentrazione di soluto all'esterno della cellula che all'interno della cellula. In questo caso, più molecole d'acqua lasceranno la cellula rispetto a quelle che entrano nella cellula per abbassare la concentrazione di soluto all'esterno.
Figura 01: Osmosi
L'osmosi colpisce le piante e le cellule animali in modo diverso. In condizioni ipotoniche, le cellule animali stanno esplodendo a causa dell'assenza di parete cellulare. Ma in situazioni ipertoniche, sia le cellule vegetali che quelle animali tendono a ridursi. Questi incidenti rivelano quanto sia importante l'osmosi per le cellule vegetali e animali per la loro sopravvivenza.
Cos'è Diffusione?
La diffusione è il processo di movimento passivo netto di particelle (atomi, ioni o molecole) da una regione di concentrazione maggiore a una regione di concentrazione inferiore in qualsiasi miscela. Il movimento delle particelle procede fino a quando la concentrazione di una particolare sostanza diventa uniforme.
Figura 02: Diffusione
La velocità di diffusione è influenzata da fattori quali breve distanza, ampia superficie, molecole di piccole dimensioni, grande differenza di concentrazione e aumento delle temperature elevate. Le molecole più grandi si diffondono molto lentamente. Gas e piccole molecole in un liquido possono essere facilmente diffusi da un ambiente a concentrazione più alta a un ambiente a concentrazione più bassa di quella particolare molecola. Molti degli esempi di diffusione nei sistemi biologici sono i seguenti,
- Scambio di gas agli alveoli durante la respirazione.
- Scambio di gas per la fotosintesi nelle foglie delle piante.
- Trasferimento del neurotrasmettitore “acetilcolina” in una sinapsi.
Quali sono le somiglianze tra osmosi e diffusione in biologia?
- Entrambi i processi sono coinvolti nel movimento delle particelle.
- Entrambi i processi sono passivi.
- Entrambi i processi non consumano le molecole di energia delle cellule note come "ATP".
- Entrambi i processi sono molto importanti per la sopravvivenza della cellula.
- In entrambi i processi, le particelle si spostano da una concentrazione più alta a una concentrazione più bassa.
Qual è la differenza tra osmosi e diffusione in biologia?
Osmosi vs Diffusione |
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| L'osmosi è il processo di spostamento delle molecole di solvente attraverso una membrana semipermeabile verso una regione con una concentrazione di soluto più elevata. | La diffusione è il processo di spostamento delle molecole lungo un gradiente di concentrazione in qualsiasi tipo di miscela. |
| Movimento di soluti e solventi | |
| Nell'osmosi si muovono solo i solventi (molecole d'acqua). | In diffusione, sia le molecole di soluto che di solvente si stanno muovendo. |
| Membrana semipermeabile | |
| Nell'osmosi è coinvolta la membrana semipermeabile. | Nella diffusione, la membrana semipermeabile non è coinvolta. |
| Necessità di acqua | |
| Nell'osmosi è necessaria l'acqua per il suo movimento. | Nella diffusione, l'acqua non è necessaria per il suo movimento. |
| Gradiente di concentrazione | |
| L'osmosi segue un gradiente di concentrazione in salita. | La diffusione segue un gradiente di concentrazione in discesa. |
| Importanza | |
| L'osmosi è importante per distribuire i nutrienti in tutta la cellula e per il rilascio delle scorie metaboliche. | La diffusione è importante per creare energia attraverso la respirazione e la fotosintesi. |
| Processo | |
| L'osmosi si verifica quando l'acqua si muove da dentro e fuori a seconda della concentrazione di soluto. | La diffusione avviene allo stato gassoso o allo stato liquido lungo un gradiente di concentrazione. |
| Esempi | |
| Il rigonfiamento dei globuli rossi quando esposto ad acqua dolce, l'assorbimento di acqua da parte dei peli delle radici delle piante sono alcuni esempi di osmosi. | Un profumo che riempie un'intera stanza, una goccia di colorante alimentare che si stende per colorare uniformemente una tazza d'acqua sono alcuni esempi di diffusione |
Riepilogo – Osmosi vs Diffusione in Biologia
L'osmosi è il processo di movimento spontaneo di molecole di solvente attraverso una membrana semipermeabile verso una regione in cui è presente una concentrazione di soluto più elevata. Tende a equalizzare la concentrazione di soluto su entrambi i lati della membrana. D' altra parte, la diffusione è il movimento netto totale di molecole o atomi da una regione a maggiore concentrazione a una regione a minore concentrazione. Quindi, le molecole si stanno muovendo lungo un gradiente di concentrazione. Questa è la differenza tra osmosi e diffusione in biologia.
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