Unterschied zwischen Osmose und Diffusion in der Biologie

Hauptunterschied - Osmose vs Diffusion in der Biologie
 

Osmose ist der Prozess der spontanen Nettobewegung von Lösungsmittelmolekülen (Wassermolekülen) durch eine semipermeable Membran zu einem Bereich mit einer höheren Konzentration an gelösten Stoffen. Es neigt dazu, die Konzentration des gelösten Stoffes auf beiden Seiten der Membran auszugleichen. Die Diffusion ist die gesamte Nettobewegung von Molekülen oder Atomen von einem Bereich höherer Konzentration mit einem höheren chemischen Potenzial zu einem Bereich niedrigerer Konzentration mit einem niedrigeren chemischen Potenzial. Somit bewegen sich die Moleküle um einen Konzentrationsgradienten. Das Hauptunterschied zwischen Osmose und Diffusion in der Biologie ist das Osmose ist der Prozess der Bewegung von Lösungsmittelmolekülen durch eine semipermeable Membran zu einem Bereich mit höherer Konzentration an gelösten Stoffen, während Diffusion der Prozess ist, bei dem sowohl Lösungsmittel- als auch gelöste Moleküle in einem beliebigen Konzentrationsgradienten abwärts bewegt werden.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Osmose?
3. Was ist Diffusion?
4. Ähnlichkeiten zwischen Osmose und Diffusion in der Biologie
5. Side-by-Side-Vergleich - Osmose vs. Diffusion in der Biologie in Tabellenform
6. Zusammenfassung

Was ist Osmose??

In der Biologie ist Osmose der Vorgang der Bewegung einer Substanz durch eine semipermeable Membran, um die Konzentration einer anderen Substanz auszugleichen. Zum Beispiel bewegen sich in einer biologischen Zelle Wassermoleküle durch die semipermeable Plasmamembran der Zelle, um die Konzentration der gelösten Stoffe (z. B. Salzkonzentration) in die Zelle hinein und aus dieser heraus auszugleichen. Die Osmose ist ein passiver Prozess, der spontan ohne Energieverbrauch der Zelle abläuft. Die Osmose befasst sich mit biochemischen Lösungen.

Eine Lösung besteht aus zwei Teilen wie dem Lösungsmittel und dem gelösten Stoff. Lösungen werden durch Lösen gelöster Stoffe in Lösungsmitteln hergestellt. Das Salzwasser ist das beste Beispiel, bei dem Salz das gelöste und Wasser das Lösungsmittel ist. Es gibt drei Arten von Lösungen wie isotonisch, hypoton und hyperton. In einer isotonischen Lösung ist die Konzentration der gelösten Stoffe innerhalb der Zelle und außerhalb der Zelle gleich. Unter diesen Bedingungen gibt es keine Nettobewegung der Lösungsmittelmoleküle durch die Zellmembran. Wenn die Nettobewegung Null ist, wird die Menge an Wasser, die sich innerhalb und außerhalb der Zelle über die Plasmamembran bewegt, gleich.

In einer hypotonischen Lösung gibt es eine höhere Konzentration an gelöstem Stoff innerhalb der Zelle als außerhalb der Zelle. Daher dringen Wassermoleküle in die Zelle ein, anstatt die Zelle zu verlassen. Hypertonisch bezieht sich auf das Gegenteil von Hypotonus. Außerhalb der Zelle gibt es eine höhere Konzentration an gelöstem Stoff als innerhalb der Zelle. In diesem Fall verlassen mehr Wassermoleküle die Zelle als in die Zelle, um die Konzentration des gelösten Stoffes nach außen zu senken.

Abbildung 01: Osmose

Die Osmose beeinflusst Pflanzen und Tierzellen unterschiedlich. Unter hypotonischen Bedingungen platzen tierische Zellen aufgrund der fehlenden Zellwand aus. In hypertonischen Situationen schrumpfen jedoch sowohl Pflanzenzellen als auch Tierzellen. Diese Vorfälle zeigen, wie wichtig die Osmose für pflanzliche und tierische Zellen für ihr Überleben ist.

Was ist Diffusion??

Diffusion ist der Vorgang der passiven Nettobewegung von Partikeln (Atomen, Ionen oder Molekülen) von einem Bereich höherer Konzentration zu einem Bereich niedrigerer Konzentration in einer beliebigen Mischung. Die Partikelbewegung setzt sich fort, bis die Konzentration einer bestimmten Substanz gleichmäßig wird.

Abbildung 02: Diffusion

Die Diffusionsrate wird durch Faktoren wie kurze Distanz, große Oberfläche, kleine Moleküle, große Konzentrationsdifferenz und erhöhte Temperaturen beeinflusst. Größere Moleküle diffundieren sehr langsam. Gase und kleine Moleküle in einer Flüssigkeit können leicht aus einer Umgebung mit höherer Konzentration in eine Umgebung mit niedrigerer Konzentration dieses bestimmten Moleküls diffundieren. Einige der Diffusionsbeispiele in biologischen Systemen sind wie folgt,

• Gasaustausch an den Alveolen bei der Atmung.
• Gasaustausch zur Photosynthese in Pflanzenblättern.
• Übertragung des Neurotransmitters "Acetylcholin" an einer Synapse.

Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen Osmose und Diffusion in der Biologie??

• Beide Prozesse sind an der Partikelbewegung beteiligt.
• Beide Prozesse sind passive Prozesse.
• Beide Prozesse verbrauchen keine als ATP bezeichneten Energiemoleküle der Zelle..
• Beide Prozesse sind für das Überleben der Zelle sehr wichtig.
• In beiden Prozessen bewegen sich die Partikel von höherer Konzentration zu niedrigerer Konzentration.

Was ist der Unterschied zwischen Osmose und Diffusion in der Biologie??

Osmose vs. Diffusion
Osmose ist der Prozess der Bewegung von Lösungsmittelmolekülen durch eine semipermeable Membran in einen Bereich mit einer höheren Konzentration an gelösten Stoffen.	Diffusion ist der Prozess der Bewegung von Molekülen entlang eines Konzentrationsgradienten in einer beliebigen Mischung.
Solute and Solvent Movement
Bei der Osmose bewegen sich nur Lösungsmittel (Wassermoleküle).	Bei der Diffusion bewegen sich sowohl gelöste als auch Lösungsmittelmoleküle.
Semipermeable Membran
Bei der Osmose ist die semipermeable Membran beteiligt.	Bei der Diffusion ist die semipermeable Membran nicht beteiligt.
Wasser braucht
In der Osmose wird Wasser für seine Bewegung benötigt.	Bei der Diffusion wird kein Wasser für seine Bewegung benötigt.
Konzentrationsgradient
Die Osmose folgt einem ansteigenden Konzentrationsgradienten.	Die Diffusion folgt einem Konzentrationsgefälle abwärts.
Bedeutung
Die Osmose ist wichtig, um Nährstoffe in der Zelle zu verteilen und um Stoffwechselabfälle freizusetzen.	Die Diffusion ist wichtig, um Energie durch Atmung und Photosynthese zu erzeugen.
Verarbeiten
Osmose tritt auf, wenn sich das Wasser je nach Konzentration des gelösten Stoffs von innen nach außen bewegt.	Die Diffusion erfolgt im gasförmigen Zustand oder im flüssigen Zustand in einem Konzentrationsgradienten.
Beispiele
Schwellung der roten Blutkörperchen bei Einwirkung von Süßwasser, Aufnahme von Wasser durch Wurzelhaare von Pflanzen sind einige Beispiele für Osmose.	Ein Parfum, das einen ganzen Raum ausfüllt, ein Tropfen Lebensmittelfarbe, der sich ausbreitet, um eine Tasse Wasser gleichmäßig zu färben, sind einige Beispiele für Diffusion

Zusammenfassung - Osmose vs Diffusion in der Biologie 

Osmose ist der Prozess der spontanen Bewegung von Lösungsmittelmolekülen durch eine semipermeable Membran in einen Bereich, in dem eine höhere Konzentration an gelösten Stoffen vorhanden ist. Sie neigt dazu, die Konzentration des gelösten Stoffes auf beiden Seiten der Membran auszugleichen. Andererseits ist Diffusion die gesamte Nettobewegung von Molekülen oder Atomen von einem Bereich höherer Konzentration zu einem Bereich niedrigerer Konzentration. Die Moleküle bewegen sich also um einen Konzentrationsgradienten. Dies ist der Unterschied zwischen Osmose und Diffusion in der Biologie.

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Referenz:

1.Helmenstine, Ph.D. Anne Marie. „Den Unterschied zwischen Osmose und Diffusion verstehen.“ ThoughtCo. Hier verfügbar  
2. „Diffusion“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 20. November 2017. Hier verfügbar 
3. „Osmose“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 14. Oktober 2017. Hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1. Osmosis-Experiment von By Rlawson bei English Wikibooks, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2.Diffusion'by JrPol - Eigene Arbeit, (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia