הבדל מפתח – אוסמוזה לעומת דיפוזיה בביולוגיה
אוסמוזה הוא תהליך של תנועה נטו ספונטנית של מולקולות ממס (מולקולות מים) דרך ממברנה חדירה למחצה לאזור עם ריכוז מומסים גבוה יותר. הוא נוטה להשוות את ריכוז המומסים משני צידי הממברנה. הדיפוזיה היא התנועה הכוללת נטו של מולקולות או אטומים מאזור בריכוז גבוה יותר עם פוטנציאל כימי גבוה יותר לאזור בריכוז נמוך יותר עם פוטנציאל כימי נמוך יותר. לפיכך, המולקולות נעות במורד שיפוע ריכוז. ההבדל העיקרי בין אוסמוזה ודיפוזיה בביולוגיה הוא שאוסמוזה היא תהליך התנועה של מולקולות ממס דרך קרום חדיר למחצה לאזור עם ריכוז מומסים גבוה יותר ואילו דיפוזיה היא תהליך התנועה של מולקולות ממס ומומסים במורד שיפוע ריכוז. בכל תערובת.
מהי אוסמוזה?
בביולוגיה, אוסמוזה היא תהליך התנועה של חומר על פני קרום חדיר למחצה על מנת לאזן את הריכוז של חומר אחר. לדוגמה, בתא ביולוגי, מולקולות מים נעות על פני קרום הפלזמה החדיר למחצה של התא על מנת לאזן את ריכוז המומסים (למשל: ריכוז המלחים) בתא ומחוצה לו. אוסמוזה היא תהליך פסיבי המתרחש באופן ספונטני ללא כל צריכת אנרגיה של התא. האוסמוזה עוסקת בפתרונות ביוכימיים.
תמיסה מורכבת משני חלקים כגון הממס והמומס. פתרונות מיוצרים על ידי המסת מומסים בממסים. מי המלח הם הדוגמה הטובה ביותר שבה מלח הוא המומס והמים הם הממס. ישנם שלושה סוגים של פתרונות כגון איזוטוני, היפוטוני והיפרטוני. בתמיסה איזוטונית, ריכוז המומסים בתוך התא ומחוץ לתא שווה. בתנאים אלה, אין תנועה נטו של מולקולות הממס על פני קרום התא.כאשר התנועה נטו היא אפס, כמות המים הנעה בתוך ומחוץ לתא על פני קרום הפלזמה הופכת שווה.
בתמיסה היפוטונית, יש ריכוז מומסים גבוה בתוך התא מאשר מחוץ לתא. לפיכך, מולקולות מים נכנסות לתא במקום לצאת מהתא. היפרטוני מתייחס להיפך מהיפוטוני. יש ריכוז גבוה יותר של מומס מחוץ לתא מאשר בתוך התא. במקרה זה, יותר מולקולות מים יעזבו את התא מאשר ייכנסו לתא על מנת להוריד את ריכוז המומסים בחוץ.
איור 01: אוסמוזה
אוסמוזה משפיעה אחרת על צמחים ותאי בעלי חיים. בתנאים היפוטוניים, תאי בעלי חיים מתפרצים החוצה עקב היעדר דופן התא. אבל במצבים היפרטוניים, גם תאי צמחים וגם תאי בעלי חיים נוטים להתכווץ.מקרים אלו חושפים עד כמה חשובה האוסמוזה לתאי צמחים ובעלי חיים להישרדותם.
מה זה דיפוזיה?
דיפוזיה הוא תהליך של תנועה פסיבית נטו של חלקיקים (אטומים, יונים או מולקולות) מאזור בריכוז גבוה יותר לאזור בריכוז נמוך בכל תערובת. תנועת החלקיקים נמשכת עד שהריכוז של חומר מסוים הופך לאחיד.
איור 02: דיפוזיה
קצב הדיפוזיה מושפע מגורמים כמו מרחק קצר, שטח פנים גדול, מולקולות בגודל קטן, הבדל ריכוזים גדול ועלייה בטמפרטורות גבוהות. מולקולות גדולות יותר מתפזרות לאט מאוד. גזים ומולקולות קטנות בנוזל יכולים להתפזר בקלות מסביבת ריכוז גבוה לסביבת ריכוז נמוך יותר של אותה מולקולה מסוימת.כמה מדוגמאות הדיפוזיה במערכות ביולוגיות הן כדלקמן,
- החלפת גז במכתשות בנשימה.
- חילופי גז לפוטוסינתזה בעלים של צמחים.
- העברת הנוירוטרנסמיטר "אצטילכולין" בסינפסה.
מהם הדמיון בין אוסמוזה ודיפוזיה בביולוגיה?
- שני התהליכים מעורבים בתנועת חלקיקים.
- שני התהליכים הם תהליכים פסיביים.
- שני התהליכים אינם צורכים את מולקולות האנרגיה של התא המכונה "ATP".
- שני התהליכים חשובים מאוד להישרדות התא.
- בשני התהליכים, החלקיקים עוברים מריכוז גבוה לריכוז נמוך יותר.
מה ההבדל בין אוסמוזה ודיפוזיה בביולוגיה?
אוסמוזה נגד דיפוזיה |
|
| אוסמוזה הוא תהליך התנועה של מולקולות ממס דרך ממברנה חדירה למחצה לאזור עם ריכוז מומסים גבוה יותר. | דיפוזיה הוא תהליך התנועה של מולקולות במורד שיפוע ריכוז בכל סוג של תערובת. |
| תנועת מומסים וממסים | |
| באוסמוזה, רק ממס (מולקולות מים) זזים. | בדיפוזיה, הן מולקולות המומס והן מולקולות הממס נעות. |
| ממברנה חדירה למחצה | |
| באוסמוזה, הממברנה החדירה למחצה מעורבת. | בדיפוזיה, הקרום החדיר למחצה אינו מעורב. |
| Need of Water | |
| באוסמוזה יש צורך במים לתנועתם. | בדיפוזיה, אין צורך במים לתנועתם. |
| שיפוע ריכוז | |
| אוסמוזה עוקבת אחר שיפוע ריכוז בעלייה. | דיפוזיה עוקבת אחר שיפוע ריכוז בירידה. |
| חשיבות | |
| האוסמוזה חשובה להפצת חומרים מזינים בכל התא ולשחרור פסולת מטבולית. | הדיפוזיה חשובה ליצירת אנרגיה באמצעות נשימה ופוטוסינתזה. |
| תהליך | |
| אוסמוזה מתרחשת כאשר מים זזים פנימה והחוצה בהתאם לריכוז המומסים. | דיפוזיה מתרחשת במצב גזי או במצב נוזלי במורד שיפוע ריכוז. |
| דוגמאות | |
| התנפחות של תאי דם אדומים בחשיפה למים מתוקים, ספיגת מים על ידי שערות שורש צמחים הן כמה דוגמאות לאוסמוזה. | בושם שממלא חדר שלם, טיפת צבע מאכל שמתפשטת לצבע אחיד של כוס מים הם כמה דוגמאות להתפשטות |
סיכום – אוסמוזה לעומת דיפוזיה בביולוגיה
אוסמוזה הוא תהליך של תנועה ספונטנית של מולקולות ממס דרך ממברנה חדירה למחצה לאזור שבו קיים ריכוז מומסים גבוה יותר. הוא נוטה להשוות את ריכוז המומסים משני צידי הממברנה. מצד שני, דיפוזיה היא התנועה הכוללת נטו של מולקולות או אטומים מאזור בריכוז גבוה יותר לאזור בריכוז נמוך יותר. אז, המולקולות נעות במורד שיפוע ריכוז. זה ההבדל בין אוסמוזה ודיפוזיה בביולוגיה.
הורד את גרסת ה-PDF של אוסמוזה לעומת דיפוזיה בביולוגיה
ניתן להוריד את גרסת ה-PDF של מאמר זה ולהשתמש בה למטרות לא מקוונות לפי הערת ציטוט. אנא הורד כאן גרסת PDF ההבדל בין אוסמוזה ודיפוזיה בביולוגיה
