Diffusion et osmose

Osmose est le résultat de la diffusion à travers une membrane semi-perméable. Si deux solutions de concentration différentes sont séparées par une membrane semi-perméable, alors le solvant aura tendance à se diffuser à travers la membrane de la solution la moins concentrée à la solution plus concentrée. Ce processus est appelé osmose. Au niveau cellulaire, les deux processus sont des types de transport passif.

Les membranes semi-perméables sont des couches de matériaux très minces qui permettent de petites molécules, comme l'oxygène, l'eau, le dioxyde de carbone, l'ammoniac, le glucose, les acides aminés, etc., Pour passer à travers. Cependant, ils ne permettent pas de plus grosses molécules, comme le saccharose, les protéines, etc., Pour passer à travers.

Tableau de comparaison

Tableau de comparaison de diffusion contre l'osmose

	La diffusion	Osmose
Qu'est-ce que c'est?	La diffusion est un mouvement spontané de particules d'une zone de concentration élevée à une zone de faible concentration. (ex. arôme de thé se déplaçant d'une zone de forte à faible concentration dans l'eau chaude.)	L'osmose est le mouvement net spontané de l'eau à travers une membrane semi-perméable d'une région de faible concentration de soluté à une solution plus concentrée, en hausse un gradient de concentration. Cela égalise les concentrations des deux côtés de la membrane.
Processus	La diffusion résulte du mouvement aléatoire des molécules par lequel il existe un flux net de matière d'une région de concentration élevée à une région de faible concentration. Ce processus ne peut ni être arrêté ni inversé.	Il se produit lorsque le milieu entourant la cellule a une concentration d'eau plus élevée que la cellule. La cellule gagne de l'eau avec des molécules et des particules importantes pour la croissance. Il se produit également lorsque l'eau et les particules se déplacent d'une cellule à une autre.
Importance	Pour créer de l'énergie; Aide à échanger des gaz pendant la respiration, la photosynthèse et la transpiration.	Chez les animaux, l'osmose influence la distribution des nutriments et la libération de déchets métaboliques. Chez les plantes, l'osmose est partiellement responsable de l'absorption de l'eau du sol et de l'élévation du liquide aux feuilles de la plante.
Le gradient de concentration	Les particules se déplacent d'un gradient de concentration élevé à un gradient de concentration faible.	L'eau se déplace dans le gradient de concentration i.e., il passe d'une solution diluée à une solution concentrée à travers une membrane partiellement perméable.
Eau	N'a pas besoin d'eau pour le mouvement	L'osmose nécessite de l'eau pour le mouvement des particules.
Exemples	Parfum, assainisseur d'air ou odeur des œufs pourris, où les molécules de gaz se diffusent dans l'air étalant l'arôme (ou la puanteur).	Mouvement de l'eau dans les cellules ciliées racinaires.
Diffusion des molécules	Seules les molécules du solvant subissent une diffusion.	Les molécules du soluté et du solvant peuvent diffuser dans le processus d'osmose.
Direction des particules	Les particules ne coulent que dans une direction - des zones de concentration élevées à faibles.	Les particules coulent dans toutes les directions.
Se produit dans	La diffusion se produit dans les gaz (le plus souvent), les liquides et les solides.	L'osmose se produit dans les liquides.

Processus d'osmose vs. La diffusion

La diffusion se produit lorsque le mouvement net spontané des particules ou des molécules les répartit d'une zone de concentration élevée à une zone de faible concentration à travers une membrane semi-perméable. C'est simplement le résultat statistique du mouvement aléatoire. À mesure que le temps progresse, le gradient différentiel des concentrations entre le haut et le faible baissera (deviendra de plus en plus peu profond) jusqu'à ce que les concentrations soient égalisées.

Le processus de diffusion. Certaines particules (rouge) sont dissoutes dans un verre d'eau. Initialement, les particules sont toutes près d'un coin du verre. Lorsque les particules se déplacent aléatoirement ("diffuse") dans l'eau, elles finissent par devenir réparties de manière aléatoire et uniformément.

La diffusion augmente l'entropie (aléatoire), diminuant l'énergie libre de Gibbs, et est donc un exemple clair de thermodynamique. La diffusion fonctionne dans les limites de la deuxième loi de la thermodynamique car elle démontre la tendance de la nature à "se terminer", à rechercher un état d'énergie moins concentrée, comme en témoigne l'entropie croissante.

L'osmose est le processus de diffusion de l'eau à travers une membrane semi-perméable. Les molécules d'eau sont libres de traverser la membrane cellulaire dans les deux directions, dans ou en dehors, et donc l'osmose régule l'hydratation, l'afflux de nutriments et l'écoulement des déchets, entre autres processus.

Osmose dans une cellule végétale

Par exemple, si le milieu entourant la plante ou les cellules animales a une concentration d'eau plus élevée que la cellule, la cellule gagnera de l'eau par osmose. Le résultat global est que l'eau entre dans la cellule et que la cellule est susceptible de s'hydrater et de gonfler. Si le milieu a une concentration d'eau plus faible que la cellule, elle perdra de l'eau par osmose car cette fois, plus d'eau quitte la cellule qui entre. Par conséquent, la cellule rétrécira. Si la concentration d'eau dans le milieu est exactement la même, la cellule restera la même taille pendant que cet équilibre de concentration reste. Dans chaque situation, le mouvement du solvant est de la moins concentrée (hypotonique) à la solution plus concentrée (hypertonique), qui tend à réduire la différence de concentration (égalisation).

Différences de fonction

Alors que osmose influence la distribution des nutriments et la libération de déchets métaboliques chez les animaux; Chez les plantes, l'osmose est partiellement responsable de l'absorption de l'eau du sol et de l'élévation du liquide aux feuilles de la plante.

La diffusion peut se produire à travers une membrane cellulaire, et la membrane permet de petites molécules comme l'eau (H₂O), oxygène (o₂), dioxyde de carbone (CO₂), et d'autres pour passer facilement. Par conséquent, tandis que l'osmose aide les plantes à absorber l'eau et d'autres liquides, la diffusion aide d'autres molécules à traverser et donc les deux faciliter le processus de photosynthèse. Les deux processus aident les plantes à créer de l'énergie et d'autres nutriments importants.

Différents types d'osmose et de diffusion

Les deux types d'osmose sont:

• Osmose inverse: La pression osmotique définit à quel point un gradient différentiel entre le soluté élevé et bas déclenche l'osmose. En osmose inverse, une augmentation de la pression volumétrique ou atmosphérique "pousse" les particules de soluté plus élevées devant la membrane, surmontant l'écart qui peut exister lorsque la pression osmotique ne permettra pas la diffusion à travers la membrane. Ce processus est souvent utilisé pour filtrer l'eau des impuretés lorsque leurs concentrations sont trop faibles pour l'osmose ordinaire, mais de l'eau plus propre est encore nécessaire, comme dans le dessalement et les opérations pharmaceutiques.

• Osmose avancée: Contrairement à l'osmose inverse, qui provient de concentrations élevées à faible, l'osmose avant force de faibles particules de soluté pour se déplacer vers un soluté plus élevé - en substance, l'opposé du processus osmotique normal. Alors que l'osmose inverse "pousse" les particules, l'osmose avant "les attire", entraînant une eau plus propre.

Effet osmotique de différentes solutions sur les cellules sanguines

Le Types de diffusion sont:

• Diffusion de surface: Vu après avoir laissé tomber des substances poudreuses à la surface d'un liquide.

• mouvement brownien: Le mouvement aléatoire observé au microscope lorsque les particules sautent, glissent et flégent dans un liquide.

• Diffusion collective: La diffusion d'un grand nombre de particules dans un liquide qui restent intacts ou interagissent avec d'autres particules.

• Osmose: La diffusion de l'eau à travers une membrane cellulaire.

• Effusion: Se produit comme un gaz se disperse à travers de petits trous.

• Diffusion d'électrons: Le mouvement des électrons résultant en un courant électrique.

• Diffusion facilitée: Transport passif spontané d'ions ou de molécules à travers une membrane cellulaire (différente car elle se produit en dehors de la phase active de l'osmose ou de la diffusion intracellulaire).

• Diffusion gazeuse: Utilisé principalement avec l'hexafluorure d'uranium pour produire de l'uranium enrichi pour les réacteurs et les armes nucléaires.

• Diffusion de Knudsen: Une mesure variable de l'interactivité des particules dans un pore membranaire, liée à la taille de la particule et à la longueur et au diamètre du pore.

• Diffusion de momentum: La propagation de l'élan entre les particules principalement dans les liquides, influencée par la viscosité du liquide (viscosité plus élevée = diffusion de mouvement plus élevée).

• Diffusion de photons: Mouvement des photons dans un matériau, puis se dispersant alors qu'ils rebondissent de différentes densités à l'intérieur. Utilisé dans les tests médicaux comme imagerie optique diffuse.

• Diffusion inversée: Similaire à l'osmose directe, avec une faible concentration se déplaçant à haute, mais fait référence à une séparation des particules, pas seulement à l'eau.

• Auto-diffusion: Un coefficient mesurant la diffusion qu'un type de particule aura lorsque le gradient chimique est nul (neutre ou équilibré).