Penyebaran dan Osmosis

Osmosis adalah hasil daripada penyebaran di seluruh membran semipermeable. Jika dua penyelesaian kepekatan yang berbeza dipisahkan oleh membran semipermeable, maka pelarut akan cenderung menyebar di seluruh membran dari yang kurang tertumpu kepada penyelesaian yang lebih pekat. Proses ini dipanggil osmosis. Di peringkat selular, kedua-dua proses adalah jenis pengangkutan pasif.

Membran semipermeable adalah lapisan sangat tipis bahan yang membolehkan molekul kecil, seperti oksigen, air, karbon dioksida, ammonia, glukosa, asid amino, dan sebagainya, untuk dilalui. Walau bagaimanapun, mereka tidak membenarkan molekul yang lebih besar, seperti sukrosa, protein, dan sebagainya, untuk dilalui.

Carta perbandingan

Penyebaran berbanding carta perbandingan Osmosis

	Penyebaran	Osmosis
Apa itu?	Penyebaran adalah pergerakan zarah spontan dari kawasan kepekatan tinggi ke kawasan kepekatan yang rendah. (contohnya perasa teh bergerak dari kawasan kepekatan yang tinggi hingga rendah dalam air panas.)	Osmosis adalah pergerakan bersih spontan air di seluruh membran semipermeable dari rantau kepekatan larut rendah ke penyelesaian yang lebih pekat, sehingga kecerunan tumpuan. Ini menyamai kepekatan pada kedua-dua belah membran.
Proses	Penyebaran terutamanya berlaku dalam keadaan gas atau dalam molekul gas dan molekul cecair (contohnya molekul-molekul gas 2 adalah dalam gerakan berterusan dan jika membran yang memisahkannya dikeluarkan, gas akan bercampur kerana halaju rawak.)	Ia berlaku apabila medium sekitar sel mempunyai kepekatan air yang lebih tinggi daripada sel. Sel memperoleh air bersama dengan molekul penting dan zarah untuk pertumbuhan. Ia juga berlaku apabila air dan zarah bergerak dari satu sel ke yang lain.
Kepentingan	Untuk mewujudkan tenaga; Membantu pertukaran gas semasa pernafasan, fotosintesis, dan transpirasi.	Dalam haiwan, osmosis mempengaruhi pengagihan nutrien dan pembebasan produk sisa metabolik. Dalam tumbuh-tumbuhan, osmosis sebahagiannya bertanggungjawab untuk penyerapan air tanah dan untuk peningkatan cecair kepada daun tumbuhan.
Gradien Kepekatan	Berlari dari kecerunan tumpuan yang tinggi ke kecerunan tumpuan yang rendah	Mengurangkan kecerunan tumpuan
Air	Tidak memerlukan air untuk bergerak	Perlu air untuk bergerak
Contoh	Perfume atau Penyegar Udara di mana molekul gas meresap ke udara yang menyebarkan aroma.	Pergerakan air ke dalam sel rambut akar.

Kandungan: Penyebaran dan Osmosis

• 1 Proses Osmosis vs Penyebaran
• 2 Perbezaan dalam Fungsi
• 3 Jenis Osmosis dan Penyebaran yang berbeza
• 4 Rujukan

Proses Osmosis vs Penyebaran

Proses penyebaran. Sesetengah zarah (merah) dibubarkan dalam segelas air. Pada mulanya, zarah semua berhampiran satu sudut kaca. Apabila zarah semua secara rawak bergerak ("meresap") di dalam air, mereka akhirnya akan diedarkan secara rawak dan seragam.

Penyebaran berlaku apabila pergerakan bersih spontan zarah atau molekul merebaknya dari kawasan kepekatan tinggi ke kawasan kepekatan yang rendah melalui membran semipermeable. Ini hanya hasil statistik pergerakan rawak. Apabila masa berlalu, kecerunan perbezaan kepekatan antara tinggi dan rendah akan jatuh (menjadi semakin cetek) sehingga konsentrasi disamakan.

Penyebaran meningkatkan entropi (rawak), menurunkan tenaga bebas Gibbs, dan oleh itu adalah contoh termodinamik yang jelas. Penyebaran beroperasi di dalam sempadan Undang-undang Termodinamik Kedua kerana ia menunjukkan kecenderungan sifat "angin", untuk mencari keadaan tenaga yang kurang tertumpu, sebagaimana dibuktikan dengan peningkatan entropi.

Osmosis adalah proses penyebaran air di seluruh membran semipermeable. Molekul air bebas melintasi membran sel dalam kedua-dua arah, sama ada masuk atau keluar, dan oleh itu osmosis mengawal penghidratan, kemasukan nutrien dan aliran keluar sisa, antara proses lain.

Osmosis dalam sel tumbuhan

Sebagai contoh, jika medium yang mengelilingi tumbuhan atau sel haiwan mempunyai kepekatan air lebih tinggi daripada sel, maka sel akan mendapat air dengan osmosis. Hasil keseluruhan adalah bahawa air memasuki sel dan sel mungkin akan menghidrat dan membengkak. Jika medium mempunyai kepekatan air lebih rendah daripada sel, ia akan kehilangan air dengan osmosis kerana kali ini lebih banyak air meninggalkan sel daripada memasukinya. Oleh itu sel akan mengecut. Sekiranya kepekatan air dalam medium adalah sama, maka sel akan tetap sama dengan saiz sementara keseimbangan konsentrasi kekal. Dalam setiap keadaan, pergerakan pelarut adalah dari pekat (hipotonik) yang kurang tertumpu kepada penyelesaian yang lebih pekat (hipertonik), yang cenderung untuk mengurangkan perbezaan kepekatan (penyamaan).

Perbezaan dalam Fungsi

Sementara itu osmosis mempengaruhi pengagihan nutrien dan pembebasan produk sisa metabolik pada haiwan; dalam tumbuhan, osmosis sebahagiannya bertanggungjawab untuk penyerapan air tanah dan untuk peningkatan cecair kepada daun tumbuhan.

Penyebaran boleh berlaku melalui membran sel, dan membran membolehkan molekul kecil seperti air (H₂O), oksigen (O₂), karbon dioksida (CO₂), dan yang lain melaluinya dengan mudah. Oleh itu, sementara osmosis membantu tumbuh-tumbuhan menyerap air dan cecair lain, penyebaran membantu molekul lain untuk melewati dan oleh itu kedua-duanya memudahkan proses fotosintesis. Kedua-dua proses membantu tumbuhan untuk menghasilkan tenaga dan nutrien penting lain.

Jenis-jenis Osmosis dan Difusi

Kesan osmotik penyelesaian yang berbeza mengenai sel darah

Kedua-dua jenis Osmosis adalah:

• Osmosis Songsang: Tekanan osmotik menentukan sejauh mana kecerunan pembezaan antara osmosis yang mencetuskan larut tinggi dan rendah. Dalam osmosis terbalik, peningkatan volumetrik atau tekanan atmosfera akan "menolak" zarah-zarah larut yang lebih tinggi melepasi membran, mengatasi jurang yang mungkin wujud apabila tekanan osmotik tidak akan membenarkan penyebaran melalui membran. Proses ini sering digunakan untuk menapis air kekotoran apabila konsentrasi mereka terlalu rendah untuk osmosis biasa, tetapi air bersih masih diperlukan, seperti dalam proses desalinasi dan farmaseutikal.

• Forward Osmosis: Tidak seperti osmosis terbalik, yang berlaku dari kepekatan yang tinggi ke bawah, osmosis ke hadapan memaksa zarah-zarah larut rendah untuk bergerak ke pelarut yang lebih tinggi - pada dasarnya, bertentangan dengan proses osmotik biasa. Sedangkan osmosis songsang "menolak" zarah, osmosis ke hadapan "menarik" mereka, menyebabkan air bersih.

The jenis penyebaran adalah:

• Penyebaran permukaan: Melihat selepas menjatuhkan bahan serbuk pada permukaan cecair.

• Pergerakan Brownian: Gerakan rawak yang diperhatikan di bawah mikroskop sebagai zarah melompat, slip, dan anak panah dalam cecair.

• Penyebaran kolektif: Penyebaran sebilangan besar zarah dalam cecair yang kekal utuh atau berinteraksi dengan zarah-zarah lain.

• Osmosis: Penyebaran air melalui membran sel.

• Kesan: Berlaku sebagai penyebaran gas melalui lubang-lubang kecil.

• Penyebaran elektron: Pergerakan elektron yang mengakibatkan arus elektrik.

• Penyebaran difasilitasi: Pengangkut ion atau molekul spontan secara meluas di membran sel (berbeza kerana ia berlaku di luar fasa aktif osmosis atau penyebaran intraselular).

• Penyebaran gas: Digunakan terutamanya dengan uranium hexafluoride untuk menghasilkan uranium diperkaya untuk reaktor nuklear dan senjata.

• Penyebaran Knudsen: Pengukuran interaktiviti zarah dalam pori membran, yang berkaitan dengan saiz zarah dan panjang dan diameter pori.

• Penyebaran Momentum: Penyebaran momentum antara zarah terutamanya dalam cecair, dipengaruhi oleh kelikatan cecair (viskositas yang lebih tinggi = penyebaran momentum yang lebih tinggi).

• Penyebaran Photon: Pergerakan foton dalam bahan, kemudian berselerak ketika mereka melantun kepadatan yang berbeza dalam. Digunakan dalam ujian perubatan sebagai pengimejan optik yang tersebar.

• Penyebaran terbalik: Sama dengan osmosis hadapan, dengan kepekatan rendah bergerak ke tinggi, tetapi merujuk kepada pemisahan zarah, bukan hanya air.

• Penyebaran sendiri: Pekali mengukur berapa banyak penyebaran jenis zarah akan berlaku apabila kecerunan kimia adalah sifar (neutral atau seimbang).

Rujukan

• Wikipedia: Penyebaran
• Wikipedia: Osmosis
• Penyebaran - HyperPhysics