Sự khác biệt giữa thẩm thấu và khuếch tán trong sinh học

Sự khác biệt chính - Thẩm thấu vs khuếch tán trong sinh học
 

Thẩm thấu là quá trình chuyển động tự phát của các phân tử dung môi (phân tử nước) thông qua màng bán thấm đến vùng có nồng độ chất tan cao hơn. Nó có xu hướng cân bằng nồng độ chất tan ở hai bên của màng. Sự khuếch tán là tổng chuyển động ròng của các phân tử hoặc nguyên tử từ vùng có nồng độ cao hơn với tiềm năng hóa học cao hơn đến vùng có nồng độ thấp hơn với tiềm năng hóa học thấp hơn. Do đó, các phân tử đang di chuyển xuống một gradient nồng độ. Các sự khác biệt chính giữa thẩm thấu và khuếch tán trong sinh học là Thẩm thấu là quá trình di chuyển các phân tử dung môi qua màng bán thấm đến vùng có nồng độ chất tan cao hơn trong khi khuếch tán là quá trình chuyển động của cả phân tử dung môi và chất tan xuống một nồng độ trong bất kỳ hỗn hợp nào.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Thẩm thấu là gì
3. Khuếch tán là gì
4. Điểm tương đồng giữa thẩm thấu và khuếch tán trong sinh học
5. So sánh bên cạnh - Thẩm thấu và khuếch tán trong sinh học ở dạng bảng
6. Tóm tắt

Thẩm thấu là gì?

Trong Sinh học, thẩm thấu là quá trình di chuyển của một chất qua màng bán thấm để cân bằng nồng độ của chất khác. Ví dụ, trong một tế bào sinh học, các phân tử nước di chuyển qua màng plasma bán thấm của tế bào để cân bằng nồng độ chất tan (ví dụ: nồng độ muối) trong và ngoài tế bào. Thẩm thấu là một quá trình thụ động diễn ra một cách tự nhiên mà không có bất kỳ sự tiêu thụ năng lượng nào của tế bào. Thẩm thấu liên quan đến các giải pháp sinh hóa.

Một dung dịch được tạo thành từ hai phần như dung môi và chất tan. Các giải pháp được thực hiện bằng cách hòa tan các chất hòa tan trong dung môi. Nước muối là ví dụ tốt nhất trong đó muối là chất tan và nước là dung môi. Có ba loại giải pháp như isotonic, hypotonic và hypertonic. Trong dung dịch đẳng trương, nồng độ chất tan bên trong tế bào và bên ngoài tế bào là bằng nhau. Trong những điều kiện này, không có chuyển động ròng của các phân tử dung môi trên màng tế bào. Khi chuyển động ròng bằng không, lượng nước di chuyển bên trong và bên ngoài tế bào qua màng plasma trở nên bằng nhau.

Trong dung dịch hypotonic, bên trong tế bào có nồng độ chất tan cao hơn bên ngoài tế bào. Do đó, các phân tử nước xâm nhập vào tế bào chứ không phải rời khỏi tế bào. Hypertonic đề cập đến sự đối nghịch của hypotonic. Có nồng độ chất tan bên ngoài tế bào cao hơn bên trong tế bào. Trong trường hợp này, nhiều phân tử nước sẽ rời khỏi tế bào hơn là đi vào tế bào để giảm nồng độ chất tan bên ngoài.

Hình 01: Thẩm thấu

Thẩm thấu ảnh hưởng đến thực vật và tế bào động vật khác nhau. Trong điều kiện hypotonic, các tế bào động vật bị vỡ ra do không có thành tế bào. Nhưng trong các tình huống hypertonic, cả tế bào thực vật và tế bào động vật có xu hướng bị thu hẹp. Những sự cố này cho thấy sự thẩm thấu quan trọng như thế nào đối với tế bào thực vật và động vật đối với sự sống của chúng.

Khuếch tán là gì?

Khuếch tán là quá trình chuyển động thụ động ròng của các hạt (nguyên tử, ion hoặc phân tử) từ vùng có nồng độ cao hơn sang vùng có nồng độ thấp hơn trong bất kỳ hỗn hợp nào. Chuyển động của hạt diễn ra cho đến khi nồng độ của một chất cụ thể trở nên đồng nhất.

Hình 02: Khuếch tán

Tốc độ khuếch tán bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như khoảng cách ngắn, diện tích bề mặt lớn, phân tử kích thước nhỏ, chênh lệch nồng độ lớn và nhiệt độ cao tăng. Các phân tử lớn hơn khuếch tán rất chậm. Khí và các phân tử nhỏ trong chất lỏng có thể dễ dàng khuếch tán từ môi trường nồng độ cao hơn sang môi trường nồng độ thấp hơn của phân tử cụ thể đó. Một số ví dụ khuếch tán trong các hệ thống sinh học như sau,

• Trao đổi khí tại phế nang trong hô hấp.
• Trao đổi khí để quang hợp trong lá cây.
• Chuyển chất dẫn truyền thần kinh, acetylcholine, ở một khớp thần kinh.

Điểm giống nhau giữa thẩm thấu và khuếch tán trong sinh học?

• Cả hai quá trình đều tham gia vào chuyển động của hạt.
• Cả hai quá trình đều là quá trình thụ động.
• Cả hai quá trình này đều không tiêu thụ các phân tử năng lượng của tế bào được gọi là AT ATP.
• Cả hai quá trình đều rất quan trọng đối với sự sống của tế bào.
• Trong cả hai quá trình, các hạt chuyển từ nồng độ cao hơn sang nồng độ thấp hơn.

Sự khác biệt giữa thẩm thấu và khuếch tán trong sinh học?

Thẩm thấu vs khuếch tán
Thẩm thấu là quá trình di chuyển các phân tử dung môi qua màng bán thấm đến vùng có nồng độ chất tan cao hơn.	Khuếch tán là quá trình di chuyển các phân tử xuống một nồng độ trong bất kỳ loại hỗn hợp nào.
Phong trào hòa tan và dung môi
Trong thẩm thấu, chỉ có dung môi (phân tử nước) đang di chuyển.	Trong khuếch tán, cả phân tử chất tan và dung môi đều chuyển động.
Màng bán thấm
Trong thẩm thấu, màng bán thấm có liên quan.	Trong khuếch tán, màng bán thấm không liên quan.
Cần nước
Trong nước thẩm thấu là cần thiết cho sự di chuyển của nó.	Trong khuếch tán, nước không cần thiết cho sự di chuyển của nó.
Gradient tập trung
Thẩm thấu theo độ dốc nồng độ khó khăn.	Khuếch tán theo độ dốc tập trung xuống dốc.
Tầm quan trọng
Sự thẩm thấu là quan trọng để phân phối chất dinh dưỡng trong tế bào và giải phóng chất thải trao đổi chất.	Sự khuếch tán rất quan trọng để tạo ra năng lượng thông qua hô hấp và quang hợp.
Quá trình
Thẩm thấu xảy ra khi nước di chuyển từ trong ra ngoài tùy thuộc vào nồng độ chất tan.	Khuếch tán xảy ra ở trạng thái khí hoặc trạng thái lỏng xuống một nồng độ gradient.
Ví dụ
Sưng các tế bào hồng cầu khi tiếp xúc với nước ngọt, sự hấp thu nước của lông rễ cây là một số ví dụ về thẩm thấu.	Một loại nước hoa lấp đầy cả một căn phòng, một giọt màu thực phẩm trải đều để tạo màu đồng đều cho một cốc nước là một số ví dụ về sự khuếch tán

Tóm tắt - Thẩm thấu vs khuếch tán trong sinh học 

Thẩm thấu là quá trình chuyển động tự phát của các phân tử dung môi thông qua màng bán thấm đến khu vực có nồng độ chất tan cao hơn. Nó có xu hướng cân bằng nồng độ chất tan ở cả hai mặt của màng. Mặt khác, khuếch tán là tổng chuyển động ròng của các phân tử hoặc nguyên tử từ vùng có nồng độ cao hơn sang vùng có nồng độ thấp hơn. Vì vậy, các phân tử đang di chuyển xuống một gradient nồng độ. Đây là sự khác biệt giữa thẩm thấu và khuếch tán trong sinh học.

Tải xuống phiên bản PDF của thẩm thấu vs khuếch tán trong sinh học

Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa thẩm thấu và khuếch tán trong sinh học

Tài liệu tham khảo:

1.Helmenstine, Anne Marie. Có thể hiểu được sự khác biệt giữa thẩm thấu và khuếch tán. Có sẵn ở đây
2. Khuếch tán. Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 20 tháng 11 năm 2017. Có sẵn tại đây 
3. Thẩm thấu. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 14 tháng 10 năm 2017. Có sẵn tại đây

Hình ảnh lịch sự:

1.'Osmosis thử nghiệm'By Rlawson tại English Wikibooks, (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia
2.'Diffusion'By JrPol - Công việc riêng, (CC BY 3.0) qua Commons Wikimedia