Belangrijk verschil - Osmose versus diffusie in de biologie
Osmose is het proces van spontane netto beweging van oplosmiddelmoleculen (watermoleculen) door een semi-permeabel membraan naar een gebied met een hogere concentratie opgeloste stoffen. Het heeft de neiging om de opgeloste stofconcentratie aan weerszijden van het membraan gelijk te maken. De diffusie is de totale netto beweging van moleculen of atomen van een gebied met een hogere concentratie met een hoger chemisch potentieel naar een gebied met een lagere concentratie met een lager chemisch potentieel. De moleculen gaan dus een concentratiegradiënt af. Het belangrijkste verschil tussen osmose en diffusie in de biologie is dat osmose het proces is van verplaatsing van oplosmiddelmoleculen door een semi-permeabel membraan naar een gebied met een hogere opgeloste concentratie, terwijl diffusie het proces is van verplaatsing van zowel oplosmiddel- als opgeloste moleculen langs een concentratiegradiënt in elk mengsel.
Wat is osmose?
In de biologie is osmose het proces van beweging van een stof door een semi-permeabel membraan om de concentratie van een andere stof in evenwicht te brengen. In een biologische cel bewegen bijvoorbeeld watermoleculen over het semi-permeabele plasmamembraan van de cel om de opgeloste stofconcentratie (bijv. zoutconcentratie) in en uit de cel in evenwicht te brengen. Osmose is een passief proces dat spontaan plaatsvindt zonder enig energieverbruik van de cel. De osmose gaat over biochemische oplossingen.
Een oplossing bestaat uit twee delen, zoals het oplosmiddel en de opgeloste stof. Oplossingen worden gemaakt door opgeloste stoffen op te lossen in oplosmiddelen. Het zoute water is het beste voorbeeld waarin zout de opgeloste stof is en water het oplosmiddel. Er zijn drie soorten oplossingen, zoals isotoon, hypotoon en hypertoon. In een isotone oplossing is de concentratie opgeloste stoffen in de cel en buiten de cel gelijk. Onder deze omstandigheden is er geen netto beweging van de oplosmiddelmoleculen door het celmembraan. Wanneer de netto beweging nul is, wordt de hoeveelheid water die binnen en buiten de cel door het plasmamembraan beweegt gelijk.
In een hypotone oplossing is er een hogere concentratie opgeloste stoffen in de cel dan buiten de cel. Vandaar dat watermoleculen de cel binnenkomen in plaats van de cel te verlaten. Hypertoon verwijst naar het tegenovergestelde van hypotoon. Er is een hogere concentratie opgeloste stof buiten de cel dan in de cel. In dit geval zullen er meer watermoleculen de cel verlaten dan de cel binnenkomen om de opgeloste stofconcentratie buiten te verlagen.
Figuur 01: Osmose
Osmose beïnvloedt planten en dierlijke cellen anders. In hypotone omstandigheden barsten dierlijke cellen uit door de afwezigheid van celwand. Maar in hypertone situaties hebben zowel plantencellen als dierlijke cellen de neiging om te krimpen. Deze incidenten laten zien hoe belangrijk osmose is voor plantaardige en dierlijke cellen voor hun overleving.
Wat is diffusie?
Diffusie is het proces van netto passieve beweging van deeltjes (atomen, ionen of moleculen) van een gebied met een hogere concentratie naar een gebied met een lagere concentratie in een mengsel. De deeltjesbeweging gaat door totdat de concentratie van een bepaalde stof uniform wordt.
Figuur 02: Diffusie
De diffusiesnelheid wordt beïnvloed door factoren zoals korte afstand, groot oppervlak, kleine moleculen, groot concentratieverschil en hoge temperaturen. Grotere moleculen diffunderen heel langzaam. Gassen en kleine moleculen in een vloeistof kunnen gemakkelijk worden verspreid van een omgeving met een hogere concentratie naar een omgeving met een lagere concentratie van dat specifieke molecuul. Verschillende van de diffusievoorbeelden in biologische systemen zijn als volgt:
- Gasuitwisseling bij longblaasjes bij ademhaling.
- Gasuitwisseling voor fotosynthese in plantenbladeren.
- Overdracht van neurotransmitter "acetylcholine" in een synaps.
Wat zijn de overeenkomsten tussen osmose en diffusie in de biologie?
- Beide processen zijn betrokken bij deeltjesbeweging.
- Beide processen zijn passieve processen.
- Beide processen verbruiken geen energiemoleculen van de cel die bekend staan als "ATP".
- Beide processen zijn erg belangrijk voor de overleving van de cel.
- In beide processen gaan deeltjes van een hogere concentratie naar een lagere concentratie.
Wat is het verschil tussen osmose en diffusie in de biologie?
Osmose versus diffusie |
|
| Osmose is het proces van verplaatsing van oplosmiddelmoleculen door een semi-permeabel membraan naar een gebied met een hogere concentratie opgeloste stoffen. | Diffusie is het proces van beweging van moleculen langs een concentratiegradiënt in elk soort mengsel. |
| Verplaatsing van opgeloste stoffen en oplosmiddelen | |
| Bij osmose bewegen alleen oplosmiddelen (watermoleculen). | In diffusie bewegen zowel opgeloste als oplosmiddelmoleculen. |
| Semi-permeabel membraan | |
| Bij osmose is het semi-permeabele membraan betrokken. | Bij diffusie is het semi-permeabele membraan niet betrokken. |
| Water nodig | |
| In osmose is water nodig voor zijn beweging. | Bij diffusie is water niet nodig voor zijn beweging. |
| Concentratiegradiënt | |
| Osmose volgt een stijgende concentratiegradiënt. | Diffusie volgt een neerwaartse concentratiegradiënt. |
| Belang | |
| De osmose is belangrijk om voedingsstoffen door de cel te verdelen en voor het vrijkomen van metabolisch afval. | De diffusie is belangrijk om energie te creëren door middel van ademhaling en fotosynthese. |
| Proces | |
| Osmose vindt plaats wanneer water van binnen naar buiten beweegt, afhankelijk van de concentratie opgeloste stof. | Diffusie vindt plaats in gasvormige of vloeibare toestand langs een concentratiegradiënt. |
| Voorbeelden | |
| Opzwellen van rode bloedcellen bij blootstelling aan zoet water, opname van water door plantenwortelharen zijn enkele voorbeelden van osmose. | Een parfum dat een hele kamer vult, een druppel kleurstof die zich uitspreidt om een kopje water gelijkmatig te kleuren zijn enkele voorbeelden van diffusie |
Samenvatting – Osmose versus diffusie in de biologie
Osmose is het proces van spontane beweging van oplosmiddelmoleculen door een semi-permeabel membraan naar een gebied waar een hogere concentratie opgeloste stoffen aanwezig is. Het heeft de neiging om de opgeloste stofconcentratie aan beide zijden van het membraan gelijk te maken. Aan de andere kant is diffusie de totale netto beweging van moleculen of atomen van een gebied met een hogere concentratie naar een gebied met een lagere concentratie. Dus de moleculen gaan een concentratiegradiënt af. Dit is het verschil tussen osmose en diffusie in de biologie.
Download de PDF-versie van Osmosis vs Diffusion in Biology
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienota. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen osmose en diffusie in de biologie
