Zawartość
Plikdyfuzja i osmoza to zjawiska charakteryzujące się rozkładem molekuły ciała w innym ciele, które jest w kontakcie z tym pierwszym lub oddzielone, ale przez membranę pół-plazmatyczną. Właśnie te dwie możliwości otwierają podział między dwoma procesami.
Co nadaje?
Jest dyfuzja dochodzi do wymieszania się cząsteczek w wyniku ruchu, który je napędza Energia kinetyczna. Ciała są w kontakcie, a następnie cząsteczki są rozprowadzane, w zjawisku wyjaśnionym przez kinetyczna teoria materii.
Ruch ten występuje w każdym ze stanów skupienia, ale łatwiej go zaobserwować w przypadku płyny. Ruch ma tendencję do tworzenia jednorodnej mieszaniny dwóch typów cząsteczek.
Naukowiec Adolf Fick ustanowił w 1855 r. pewne prawa noszące jego imię i opisujące różne przypadki dyfuzji materii w ośrodku, w którym początkowo nie ma równowagi. Prawa te wiążą gęstość strumienia cząsteczek z różnicą stężeń między dwoma ośrodkami oddzielonymi przez membranę, współczynnikiem dyfuzji cząsteczek i przepuszczalnością membrany.
Następnie zostaną zilustrowane niektóre przypadki dyfuzji komórek.
Przykłady dyfuzji
- Przepływ tlenu przez pęcherzyki płucne.
- Impulsy nerwowe, które obejmują jony sodu i potasu przez błonę aksonów.
- Jeśli weźmie się parę dyfuzorów złożoną z dwóch metali stykających się na ich powierzchniach, a temperatura spadnie poniżej temperatury topnienia, zostanie sprawdzone, czy skład się zmienił: atomy niklu stopiły się w kierunku miedzi.
- Ocieplenie i zmiana koloru filiżanki kawy po dodaniu dużej ilości zimnego mleka.
- Wnikanie glukozy do czerwonych krwinek pochodzących z jelita.
- W estuarium występuje mniej gęsta dyfuzja wody rzecznej, która przepływa przez wodę morską.
- Jeśli włożysz łyżkę cukru do szklanki wody, cząsteczki sacharozy rozproszą się w wodzie.
- Dyfuzję gazów można zobaczyć, gdy perfumowana osoba wchodzi do zamkniętego miejsca i każdy natychmiast czuje zapach. To samo dzieje się, gdy ktoś pali w pomieszczeniu.
Co to jest osmoza?
Główną cechą membrany półprzepuszczalnej, która powoduje proces osmoza polega na tym, że umożliwia przejście rozpuszczalnika, ale nie substancji rozpuszczonej: zawiera pory o wielkości molekularnej, które przypisują te cechy.
W ten sposób można to zaobserwować rozpuszczalnik ma tendencję do przechodzenia przez membranę w kierunku roztworu o wyższym stężeniu, co w końcu powoduje, że ilość rozpuszczalnika wzrasta w bardziej stężonej części i maleje w mniej stężonej części. Jest to proces powtarzany do momentu, gdy ciśnienie hydrostatyczne zrównoważy trend.
Ponieważ to jest ważne?
Rozpuszczalność substancji rozpuszczonej w rozpuszczalniku i rodzaj zastosowanej membrany są podstawowymi czynnikami decydującymi o skuteczności procesu osmotycznego: tak zwana „rozpuszczalność” jest określana przez wiązania chemiczne występujące w każdym składniku roztworu.
Proces osmotyczny ma fundamentalne znaczenie w procesach biologicznych, w których rozpuszczalnikiem jest woda, zwłaszcza w procesach mających na celu utrzymanie równowagi wodno-elektrolitowej istot żywych, regulację poziomu wody w komórce lub ogólnie w organizmie: bez tego procesu nie byłoby regulacji płynów i wchłaniania składników odżywczych.
Przykłady procesu osmozy
- Jednokomórkowe organizmy żyjące w słodkiej wodzie dostają się do dużych ilości wody przez osmozę.
- Absorpcja wody przez korzenie w organizmach roślinnych, która umożliwia wzrost, następuje poprzez tego typu zjawisko.
- Procesem tego typu jest pozyskiwanie wody z komórek nabłonka jelita grubego.
- Typowy eksperyment z osmozą polega na rozłupaniu ziemniaka, umieszczeniu na jednym końcu odrobiny cukru z wodą i talerza z wodą na drugim. Ziemniak działa jak membrana, a po chwili widać, że roztwór zawierający cukier ma teraz więcej płynu.
- Hormon ADH umożliwiający reabsorpcję wody przez przewód zbiorczy w nerkach.
- Eliminacja bardzo rozcieńczonego moczu, dzięki któremu ryby wydalają maksymalną ilość płynu przy minimalnej utracie soli.
- Eliminacja wody przez pot u ludzi odbywa się poprzez osmozę.
- Filtry do oczyszczania wody działają na zasadzie osmozy, ponieważ są wykonane z materiału umożliwiającego przepływ wody, ale nie większych cząsteczek.
