Osmoz ve difüzyon, moleküllerin hücre içinden ve dışında taşınmasında önemli bir rol oynayan iki farklı pasif taşıma şeklidir. Öğrencilerden çoğunlukla ozmoz ve difüzyon arasındaki benzerlikleri ve farklılıkları netleştirmeleri veya iki taşıma modunu karşılaştırmaları ve karşılaştırmaları istenir.
Sorunu çözmek için ozmoz ve difüzyonun anlamlarını öğrenmeniz ve ne anlama geldiklerini tam olarak anlamanız gerekir.
Osmoz ve Difüzyon
bu Osmoz ve Difüzyon arasındaki fark bağımlılıkları ve gereksinimleridir. Osmoz, çözeltideki çözünmüş çözünen parçacıkların sayısına dayanır. Bununla birlikte, difüzyon ek bileşenlerin varlığına dayanır. İlki, parçacıkların aktivitesi için suya ihtiyaç duyar. İkincisi suya ihtiyaç duymadan hareket eder.
Osmoz ve Difüzyon Karşılaştırma Tablosu (Tablo Halinde)
| Karşılaştırma Parametresi | difüzyon | ozmoz |
|---|---|---|
| yarı geçirgen zar | Kısmen geçirgen bir zarın mevcudiyeti esastır. | Bu işlemin gerçekleşmesi için kısmen geçirgen bir zarın mevcudiyeti esastır. |
| Hidrostatik ve Turgor basıncı | Normalde hidrostatik basınç ve turgor basıncı difüzyonda önemli değildir. | Osmoz, hidrostatik basınç ve turgor basıncı ile karşı karşıyadır. |
| Basınç, su ve çözünen potansiyeller | Basınç potansiyeli, su potansiyeli ve çözünen madde potansiyeli difüzyonu etkilemez. | Ozmozun gerçekleşmesi için çözünen potansiyel gereklidir. |
| Diğer moleküllerde güvenilirlik | Difüzyon esas olarak diğer moleküllerin varlığına dayanır. | Osmoz, öncelikle çözücüdeki çözünmüş çözünen parçacıkların sayısına dayanır. |
| Orta | Bu çok yönlü bir işlemdir ve sıvı, gaz veya katı ortam olup olmadığına bakılmaksızın her türlü ortamda gerçekleşebilir. | Bu işlemin gerçekleşmesi için sıvı bir ortam gereklidir. |
Osmoz nedir?
Osmoz, kısmen geçirgen bir zardan suyun yüksek konsantrasyonlu bir bölgeden düşük konsantrasyonlu bir bölgeye akışını içeren bir difüzyon şeklidir.
Osmoz, tüm hücrelerde meydana gelen bir süreçtir. Örneğin, kırmızı kan hücreleri suya konulduğunda, suyun zarından akmasına izin vermelidirler.
Su, ozmoz yoluyla daha düşük konsantrasyonlu bölgeye geçtiği için, konsantre bir şeker çözeltisine koyulduğunda kırmızı kan hücresi basitçe küçülür. Bu nedenle mikroskopla bakıldığında hücreler küçülmüş görünür.
Neyse ki, böbrekler kan içeriğinin kırmızı kan hücresi içindeki su içeriği ile aynı olmasını sağladığından, bu nadiren kan dolaşımında meydana gelir.
Alyuvarlar gibi, bitkilerde hücre zarının dışındaki hücreler de biraz daha kalın ve daha kararlı bir hücre yapısına sahiptir. Bitki hücrelerinin ozmoz yoluyla patlamadan çok su tüketmesine yardımcı olur.
Bitkiler, ozmoz olmadan topraktan suyu çıkaramazlardı. Ozmoz, bitki hücrelerinin çok fazla su atmasına izin verdiğinde, daha az kompakt hale gelirler ve zar yavaş yavaş küçülür.
Difüzyon nedir?
Bu işlem, maddelerin yüksek moleküler konsantrasyondan oluşan bir bölgeden düşük konsantrasyonlu bir bölgeye pasif transferini ifade eder. Hücreler arasında meydana geldiğinde, küçük maddelerin hücre zarı yoluyla transfer şeklidir.
Moleküller her zaman sürekli hareket halindedir. İnsanlar için günlük yaşamlarında popüler bir ölçü olan sıcaklık, bu hareketle yakından bağlantılıdır. Bu, bir maddedeki moleküllerin ortalama kinetik enerjisinin (ortalama) bir ölçümüdür.
Moleküler enerji, aslında difüzyonu uyaran kendiliğinden harekete neden olur. Moleküller arasındaki çarpışmalar yaygındır.
Difüzyon, dengeye ulaşılana kadar atmosferik oksijen gibi kimyasal bileşikleri yeniden dağıtarak hava kalitesini standart hale getirir. Bu süreci etkileyen faktörler sıcaklık, partiküllerin kat etmesi gereken mesafe ve konsantrasyon gradyanıdır.
İşte bazı difüzyon örnekleri. Bir alana bir koku püskürtmek, bir anlığına iyi hissettirecek, ancak koku molekülleri, frekansları insan burnu tarafından algılanamaz hale gelmeden önce zamanla dağılacaktır.
Difüzyonun bir başka mükemmel örneği, tüm çözeltinin (su) görünümünü değiştirebilen bir su kabına bir rengi daldırmaktır.
Difüzyon için çeşitli koşullar olduğundan, bilim adamları bu sürecin çeşitli biçimlerini tanımladılar.
Osmoz ve Difüzyon Arasındaki Temel Farklılıklar
- Osmoz, düşük konsantrasyonlu bölgelerden daha yüksek konsantrasyon bölgelerine doğru çözücü hareketlerini içerirken, difüzyon, yüksek konsantrasyonlu bölgelerden düşük konsantrasyonlu bölgelere çözücü hareketi ile karakterize edilir.
- Difüzyon, bir karışımın herhangi bir kombinasyonunda, hatta kısmen geçirgen bir zarda gözlemlenebilir, oysa ozmoz sadece kısmen geçirgen bir zar boyunca gözlemlenir.
- Çözücü ve çözünen maddeler difüzyon sırasında hareket edebilirken ozmozda sadece çözücü maddelerin zardan geçmesine izin verilir ve bu durumda su molekülleridir.
- Ozmoz sırasında, partikül hareketi sadece bir yönde gerçekleşirken, difüzyon sırasında partiküllerin hareketi her yöne gerçekleşir.
- Ozmoz süreci bir kez yürürlüğe girdikten sonra, çözelti tarafındaki ekstra basınç işlemi ya durdurabilir ya da tersine çevirebilir, difüzyon süreci ise ne durdurulabilir ne de tersine çevrilebilir.
Çözüm
Hem cansız hem de canlı organizmalar için difüzyon yaygın ve gerekli bir mekanizmadır. Su ve mineraller gibi maddeler hücreye ulaşmak ve hücreden çıkmak için kısmen geçirgen zardan geçmek zorundadır.
Bunu sağlayan mekanizmalardan biri de difüzyondur. Yarı geçirgen bir zar, diğer maddelerin çok yavaş hareket ederken diğer maddelerin içinden hızlı bir şekilde geçmesini sağlayan bir zardır.
Bu iki tür taşıma mekanizması, moleküllerin hücre içine ve dışına kaymasını, yani ozmoz ve difüzyonu kolaylaştırmak için ortaya çıkar. Çalışmak için ekstra enerjiye ihtiyaç duymadıkları için ikisi de pasif taşıma sistemleridir.
İki süreç arasındaki en önemli ayırt edici faktör, meydana geldikleri ortamdır. Osmoz sadece sıvı bir ortamda meydana gelebilir, ancak difüzyon üç ortamda da (katı, sıvı ve gaz) gerçekleşebilir.
- https://trid.trb.org/view/354006
- https://www.lifescied.org/doi/pdf/10.1187/cbe.11-04-0038
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC541081/
