ความแตกต่างที่สำคัญ – ออสโมซิสกับการแพร่กระจายในชีววิทยา
ออสโมซิสเป็นกระบวนการเคลื่อนที่สุทธิโดยธรรมชาติของโมเลกุลตัวทำละลาย (โมเลกุลของน้ำ) ผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของตัวถูกละลายสูงกว่า มันมีแนวโน้มที่จะทำให้ความเข้มข้นของตัวถูกละลายที่ด้านใดด้านหนึ่งของเมมเบรนเท่ากัน การแพร่กระจายคือการเคลื่อนที่สุทธิทั้งหมดของโมเลกุลหรืออะตอมจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงและมีศักยภาพทางเคมีสูงกว่าไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำกว่าและมีศักยภาพทางเคมีต่ำกว่า ดังนั้น โมเลกุลจะเคลื่อนลงด้วยการไล่ระดับความเข้มข้น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างออสโมซิสและการแพร่กระจายในทางชีววิทยาคือ ออสโมซิสเป็นกระบวนการของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลตัวทำละลายผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของตัวถูกละลายสูงกว่า ในขณะที่การแพร่เป็นกระบวนการของการเคลื่อนที่ของทั้งโมเลกุลตัวทำละลายและตัวถูกละลายลงไปตามระดับความเข้มข้น ในส่วนผสมใด ๆ
ออสโมซิสคืออะไร
ในทางชีววิทยา ออสโมซิสเป็นกระบวนการของการเคลื่อนที่ของสารผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ เพื่อปรับสมดุลความเข้มข้นของสารอื่น ตัวอย่างเช่น ในเซลล์ชีวภาพ โมเลกุลของน้ำจะเคลื่อนที่ผ่านเมมเบรนพลาสมาแบบกึ่งซึมผ่านได้ของเซลล์เพื่อให้สมดุลความเข้มข้นของตัวถูกละลาย (เช่น ความเข้มข้นของเกลือ) เข้าและออกจากเซลล์ ออสโมซิสเป็นกระบวนการแบบพาสซีฟที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติโดยไม่ใช้พลังงานจากเซลล์ ออสโมซิสเกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหาทางชีวเคมี
สารละลายประกอบด้วยสองส่วน เช่น ตัวทำละลายและตัวถูกละลาย สารละลายทำโดยการละลายตัวถูกละลายในตัวทำละลาย น้ำเกลือเป็นตัวอย่างที่ดีที่สุดที่เกลือเป็นตัวละลายและน้ำคือตัวทำละลาย โซลูชันมีสามประเภทเช่น isotonic, hypotonic และ hypertonic ในสารละลายไอโซโทนิก ความเข้มข้นของตัวถูกละลายภายในเซลล์และภายนอกเซลล์จะเท่ากัน ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ จะไม่มีการเคลื่อนที่สุทธิของโมเลกุลตัวทำละลายผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เมื่อการเคลื่อนที่ของตาข่ายเป็นศูนย์ ปริมาณน้ำที่เคลื่อนที่ภายในและภายนอกเซลล์ผ่านเยื่อหุ้มพลาสมาจะเท่ากัน
ในสารละลายไฮโปโทนิก จะมีความเข้มข้นของตัวถูกละลายภายในเซลล์สูงกว่าภายนอกเซลล์ ดังนั้นโมเลกุลของน้ำจะเข้าสู่เซลล์แทนที่จะออกจากเซลล์ Hypertonic หมายถึงสิ่งที่ตรงกันข้ามกับ hypotonic มีความเข้มข้นของตัวถูกละลายภายนอกเซลล์มากกว่าภายในเซลล์ ในกรณีนี้ โมเลกุลของน้ำจะออกจากเซลล์มากกว่าเข้าสู่เซลล์เพื่อลดความเข้มข้นของตัวถูกละลายภายนอก
รูปที่ 01: ออสโมซิส
ออสโมซิสมีผลต่อเซลล์พืชและสัตว์ต่างกัน ในสภาวะ hypotonic เซลล์สัตว์จะระเบิดเนื่องจากไม่มีผนังเซลล์ แต่ในสถานการณ์ที่มีภาวะ hypertonic ทั้งเซลล์พืชและเซลล์สัตว์มีแนวโน้มที่จะหดตัวเหตุการณ์เหล่านี้เผยให้เห็นว่าการดูดซึมมีความสำคัญต่อเซลล์พืชและสัตว์ต่อการอยู่รอดอย่างไร
การแพร่กระจายคืออะไร
การแพร่กระจายเป็นกระบวนการของการเคลื่อนที่แบบพาสซีฟสุทธิของอนุภาค (อะตอม ไอออน หรือโมเลกุล) จากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำกว่าในส่วนผสมใดๆ การเคลื่อนที่ของอนุภาคดำเนินไปจนกระทั่งความเข้มข้นของสารเฉพาะกลายเป็นเนื้อเดียวกัน
รูปที่ 02: การแพร่กระจาย
อัตราการแพร่ได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น ระยะทางสั้น พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ โมเลกุลขนาดเล็ก ความเข้มข้นที่แตกต่างกันมาก และอุณหภูมิสูงขึ้น โมเลกุลขนาดใหญ่จะกระจายตัวช้ามาก ก๊าซและโมเลกุลขนาดเล็กในของเหลวสามารถแพร่กระจายได้ง่ายจากสภาพแวดล้อมที่มีความเข้มข้นสูงกว่าไปยังสภาพแวดล้อมที่มีความเข้มข้นต่ำกว่าของโมเลกุลนั้นตัวอย่างการแพร่กระจายในระบบชีวภาพมีดังต่อไปนี้
- แลกเปลี่ยนแก๊สที่ถุงลมในการหายใจ
- แลกเปลี่ยนแก๊สเพื่อสังเคราะห์แสงในใบพืช
- ถ่ายโอนสารสื่อประสาท “acetylcholine” ที่ไซแนปส์
ความคล้ายคลึงกันระหว่างออสโมซิสและการแพร่กระจายในชีววิทยาคืออะไร
- ทั้งสองกระบวนการเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของอนุภาค
- กระบวนการทั้งสองเป็นแบบพาสซีฟ
- ทั้งสองกระบวนการไม่ใช้โมเลกุลพลังงานของเซลล์ที่เรียกว่า “ATP”
- กระบวนการทั้งสองมีความสำคัญมากต่อการอยู่รอดของเซลล์
- ในทั้งสองกระบวนการ อนุภาคจะเคลื่อนจากความเข้มข้นที่สูงขึ้นไปเป็นความเข้มข้นที่ต่ำกว่า
ความแตกต่างระหว่างออสโมซิสและการแพร่กระจายในชีววิทยาคืออะไร
ออสโมซิสกับการแพร่กระจาย |
|
| ออสโมซิสเป็นกระบวนการเคลื่อนที่ของโมเลกุลตัวทำละลายผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของตัวถูกละลายสูงกว่า | การแพร่กระจายเป็นกระบวนการของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลลงไล่ระดับความเข้มข้นในส่วนผสมใดๆ |
| การเคลื่อนที่ของตัวถูกละลายและตัวทำละลาย | |
| ในออสโมซิส มีเพียงตัวทำละลาย (โมเลกุลของน้ำ) เท่านั้นที่เคลื่อนที่ | ในการแพร่ โมเลกุลของตัวถูกละลายและตัวทำละลายกำลังเคลื่อนที่ |
| เมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้ | |
| ในออสโมซิส เมมเบรนกึ่งซึมผ่านเข้ามาเกี่ยวข้อง | ในการแพร่กระจาย เยื่อกึ่งซึมผ่านไม่ได้เกี่ยวข้อง |
| ความต้องการน้ำ | |
| ในน้ำออสโมซิสเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเคลื่อนที่ | ในการแพร่ ไม่จำเป็นต้องใช้น้ำในการเคลื่อนที่ |
| ไล่ระดับความเข้มข้น | |
| ออสโมซิสตามระดับความเข้มข้นขึ้นเนิน | การแพร่กระจายเป็นไปตามระดับความเข้มข้นที่ลดลง |
| ความสำคัญ | |
| การออสโมซิสเป็นสิ่งสำคัญในการกระจายสารอาหารไปทั่วเซลล์และเพื่อการปล่อยของเสียจากการเผาผลาญ | การแพร่กระจายเป็นสิ่งสำคัญในการสร้างพลังงานผ่านการหายใจและการสังเคราะห์แสง |
| กระบวนการ | |
| ออสโมซิสเกิดขึ้นเมื่อน้ำไหลเข้าออกขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของตัวถูกละลาย | การแพร่กระจายเกิดขึ้นในสถานะก๊าซหรือสถานะของเหลวลงไล่ระดับความเข้มข้น |
| ตัวอย่าง | |
| บวมของเม็ดเลือดแดงเมื่อสัมผัสกับน้ำจืด การดูดซึมน้ำโดยขนรากพืชเป็นตัวอย่างของการออสโมซิส | น้ำหอมกระจายไปทั้งห้อง หยดสีผสมอาหารกระจายเป็นสีสม่ำเสมอในถ้วยน้ำเป็นตัวอย่างของการแพร่ |
สรุป – ออสโมซิสกับการแพร่กระจายในชีววิทยา
ออสโมซิสเป็นกระบวนการเคลื่อนที่ตามธรรมชาติของโมเลกุลตัวทำละลายผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของตัวถูกละลายสูงกว่า มันมีแนวโน้มที่จะทำให้ความเข้มข้นของตัวถูกละลายในทั้งสองด้านของเมมเบรนเท่ากัน ในทางกลับกัน การแพร่กระจายคือการเคลื่อนที่สุทธิทั้งหมดของโมเลกุลหรืออะตอมจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงกว่าไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า ดังนั้น โมเลกุลจะเคลื่อนลงไปสู่ระดับความเข้มข้น นี่คือความแตกต่างระหว่างออสโมซิสและการแพร่กระจายในทางชีววิทยา
ดาวน์โหลดเวอร์ชัน PDF ของออสโมซิสกับการแพร่กระจายในชีววิทยา
คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ PDF ของบทความนี้และใช้เพื่อวัตถุประสงค์ออฟไลน์ตามบันทึกการอ้างอิง โปรดดาวน์โหลดไฟล์ PDF ที่นี่ ความแตกต่างระหว่างออสโมซิสและการแพร่กระจายในชีววิทยา