ความแตกต่างระหว่างออสโมซิสและการแพร่กระจาย (พร้อมตาราง)

ออสโมซิสและการแพร่กระจายเป็นรูปแบบการขนส่งแบบพาสซีฟสองรูปแบบที่แตกต่างกันซึ่งมีบทบาทสำคัญในการขนส่งโมเลกุลผ่านและออกจากเซลล์ นักเรียนส่วนใหญ่จะถูกขอให้ชี้แจงความเหมือนและความเหลื่อมล้ำระหว่างออสโมซิสและการแพร่กระจาย หรือเพื่อเปรียบเทียบสองโหมดของการขนส่งและเปรียบเทียบ

คุณต้องเรียนรู้ความหมายของออสโมซิสและการแพร่กระจายเพื่อแก้ไขปัญหา และซาบซึ้งในความหมายอย่างเต็มที่

ออสโมซิส vs การแพร่กระจาย

ดิ ความแตกต่างระหว่างออสโมซิสและการแพร่กระจาย คือการพึ่งพาและข้อกำหนดของพวกเขา ออสโมซิสอาศัยจำนวนเศษของตัวละลายที่ละลายในสารละลาย อย่างไรก็ตาม การแพร่อาศัยการมีอยู่ของส่วนประกอบเพิ่มเติม อดีตต้องการน้ำสำหรับกิจกรรมของอนุภาค ในขณะที่หลังเคลื่อนที่โดยไม่ต้องใช้น้ำ

ตารางเปรียบเทียบระหว่างออสโมซิสและการแพร่กระจาย (ในรูปแบบตาราง)

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	การแพร่กระจาย	ออสโมซิส
เมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้	การมีเมมเบรนที่ซึมผ่านได้บางส่วนเป็นสิ่งจำเป็น	เพื่อให้กระบวนการนี้เกิดขึ้น จำเป็นต้องมีเมมเบรนที่ซึมผ่านได้บางส่วน
แรงดันอุทกสถิตและ Turgor	โดยปกติแรงดันอุทกสถิตและแรงดันเทอร์กอร์ไม่สำคัญในการแพร่กระจาย	ออสโมซิสถูกต่อต้านด้วยแรงดันอุทกสถิตและแรงดันเทอร์เกอร์
แรงดัน น้ำ และศักย์ของตัวละลาย	ศักย์แรงดัน ศักย์น้ำ และศักย์ตัวละลายไม่ส่งผลต่อการแพร่	ศักยภาพของตัวถูกละลายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับออสโมซิสที่จะเกิดขึ้น
ความน่าเชื่อถือต่อโมเลกุลอื่นๆ	การแพร่กระจายอาศัยการมีอยู่ของโมเลกุลอื่นเป็นหลัก	ออสโมซิสอาศัยจำนวนอนุภาคตัวถูกละลายที่ละลายในตัวทำละลายเป็นหลัก
ปานกลาง	นี่เป็นกระบวนการที่ใช้งานได้หลากหลายและสามารถเกิดขึ้นในสื่อประเภทใดก็ได้ ไม่ว่าจะเป็นของเหลว ก๊าซ หรือของแข็ง	สื่อของเหลวเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการนี้ที่จะเกิดขึ้น

ออสโมซิสคืออะไร?

ออสโมซิส รูปแบบของการแพร่กระจายที่เกี่ยวข้องกับการไหลของน้ำผ่านเมมเบรนที่ซึมผ่านได้บางส่วน จากโซนที่มีน้ำความเข้มข้นสูงไปยังโซนความเข้มข้นต่ำ

ออสโมซิสเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นในทุกเซลล์ ตัวอย่างเช่น ในกรณีของเซลล์เม็ดเลือดแดงเมื่อใส่น้ำ จะต้องปล่อยให้น้ำไหลผ่านเยื่อหุ้มเซลล์

เซลล์เม็ดเลือดแดงจะหดตัวลงเมื่อใส่สารละลายน้ำตาลเข้มข้น เนื่องจากน้ำเดินทางผ่านออสโมซิสไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า ด้วยเหตุนี้ เมื่อมองผ่านกล้องจุลทรรศน์ เซลล์จึงดูหดตัว

โชคดีที่สิ่งนี้ไม่ค่อยเกิดขึ้นในกระแสเลือด เนื่องจากไตทำให้มั่นใจได้ว่าปริมาณเลือดจะเท่ากับปริมาณน้ำภายในเซลล์เม็ดเลือดแดง

เช่นเดียวกับเซลล์เม็ดเลือดแดง เซลล์ในพืชที่อยู่ด้านนอกของเยื่อหุ้มเซลล์มีโครงสร้างเซลล์ที่ค่อนข้างหนาและเสถียรกว่า ช่วยให้เซลล์พืชกินน้ำได้มากโดยไม่เกิดการออสโมซิส

พืชจะไม่สามารถเอาน้ำออกจากดินได้หากไม่มีการดูดซึม เมื่อออสโมซิสทำให้เซลล์พืชสามารถขับน้ำออกมาได้มาก พวกมันจะมีขนาดเล็กลงและเมมเบรนจะค่อยๆ หดตัวลง

การแพร่กระจายคืออะไร?

กระบวนการนี้หมายถึงการถ่ายโอนสารแบบพาสซีฟจากโซนที่ประกอบด้วยความเข้มข้นของโมเลกุลสูงไปยังโซนที่มีความเข้มข้นต่ำ เมื่อเกิดขึ้นระหว่างเซลล์จะเป็นโหมดการถ่ายโอนสารขนาดเล็กผ่านเยื่อหุ้มเซลล์

โมเลกุลเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องเสมอ อุณหภูมิซึ่งเป็นที่นิยมสำหรับผู้คนในชีวิตประจำวัน มีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับการเคลื่อนไหวนี้ นี่คือการวัดพลังงานจลน์เฉลี่ย (ค่าเฉลี่ย) ของโมเลกุลในสาร

พลังงานโมเลกุลทำให้เกิดการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นเองซึ่งมีผลกระตุ้นการแพร่กระจาย การชนกันระหว่างโมเลกุลเป็นเรื่องปกติ

การแพร่กระจายทำให้คุณภาพอากาศเป็นมาตรฐานโดยการกระจายสารประกอบเคมี เช่น ออกซิเจนในบรรยากาศ จนกว่าจะถึงสมดุล ปัจจัยที่ส่งผลต่อกระบวนการนี้คือ อุณหภูมิ ระยะทางที่อนุภาคต้องเดินทาง และการไล่ระดับความเข้มข้น

นี่คือตัวอย่างบางส่วนของการแพร่กระจาย การพ่นกลิ่นในพื้นที่จะทำให้สิ่งต่างๆ รู้สึกดีชั่วขณะหนึ่ง แต่โมเลกุลของกลิ่นจะกระจัดกระจายไปตามกาลเวลา ก่อนที่ความถี่ของกลิ่นจะมองไม่เห็นทางจมูกของมนุษย์

ภาพประกอบที่ยอดเยี่ยมอีกประการหนึ่งของการแพร่กระจายคือการจุ่มสีลงในภาชนะที่มีน้ำ ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงรูปลักษณ์ของสารละลายทั้งหมด (น้ำ)

เนื่องจากมีเงื่อนไขต่างๆ ในการแพร่ระบาด นักวิทยาศาสตร์จึงได้ระบุรูปแบบต่างๆ ของกระบวนการนี้

ความแตกต่างหลักระหว่างออสโมซิสและการแพร่กระจาย

1. ออสโมซิสเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของตัวทำละลายจากบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำไปสูง ในขณะที่การแพร่กระจายมีลักษณะเฉพาะโดยการเคลื่อนที่ของตัวทำละลายจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำ
2. การแพร่กระจายสามารถสังเกตได้จากส่วนผสมใดๆ ก็ตาม แม้แต่เมมเบรนที่ซึมผ่านได้บางส่วน ในขณะที่ออสโมซิสจะสังเกตเห็นได้เฉพาะในเมมเบรนที่ซึมผ่านได้เพียงบางส่วนเท่านั้น
3. วัสดุตัวทำละลายและตัวถูกละลายสามารถเดินทางได้ในระหว่างการแพร่ ในขณะที่วัสดุตัวทำละลายเท่านั้นที่ได้รับอนุญาตให้ผ่านเมมเบรนในออสโมซิส และในสถานการณ์เช่นนี้ สิ่งเหล่านี้คือโมเลกุลของน้ำ
4. ในระหว่างการออสโมซิส การเคลื่อนที่ของอนุภาคจะเกิดขึ้นในทิศทางเดียวเท่านั้น ในขณะที่การเคลื่อนที่ของอนุภาคจะเกิดขึ้นในทุกทิศทางในระหว่างการแพร่
5. เมื่อกระบวนการออสโมซิสมีผล แรงกดดันเพิ่มเติมที่ด้านสารละลายอาจหยุดหรือย้อนกลับกระบวนการในขณะที่กระบวนการแพร่ไม่สามารถหยุดหรือย้อนกลับได้

บทสรุป

สำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งที่ไม่มีชีวิตและสิ่งมีชีวิต การแพร่กระจายเป็นกลไกที่มีความจำเป็นและธรรมดา สารต่างๆ เช่น น้ำและแร่ธาตุต้องเคลื่อนที่ผ่านเมมเบรนที่ซึมผ่านได้บางส่วนเพื่อไปถึงและออกจากเซลล์

หนึ่งในกลไกที่ทำให้เกิดสิ่งนี้คือการแพร่กระจาย เมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้เป็นเมมเบรนที่ช่วยให้สารอื่นๆ สามารถเคลื่อนผ่านได้อย่างรวดเร็ว ขณะที่สารอื่นๆ เคลื่อนผ่านได้ช้ามาก

กลไกการลำเลียงทั้งสองรูปแบบนี้เกิดขึ้นเพื่อช่วยให้การเคลื่อนตัวของโมเลกุลเข้าและออกจากเซลล์ ได้แก่ ออสโมซิสและการแพร่กระจาย ทั้งสองเป็นระบบขนส่งแบบพาสซีฟเนื่องจากไม่ต้องการพลังงานเพิ่มเติมในการทำงาน

ปัจจัยแยกความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสองกระบวนการคือสภาพแวดล้อมที่เกิดขึ้น ออสโมซิสสามารถเกิดขึ้นได้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นของเหลวเท่านั้น อย่างไรก็ตาม การแพร่สามารถเกิดขึ้นได้ในตัวกลางทั้งสาม (ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ)

1. https://trid.trb.org/view/354006
2. https://www.lifescied.org/doi/pdf/10.1187/cbe.11-04-0038
3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC541081/