滲透(osmosis)和生物學中的擴散(diffusion in biology)的區別

關鍵區別——生物學中的滲透與擴散

滲透是指溶劑分子（水分子）通過半透膜自發淨運動到一個溶質濃度較高的區域的過程。它傾向於使膜兩邊的溶質濃度相等。擴散是分子或原子從高濃度、高化學勢區域到低濃度、低化學勢區域的總淨運動。因此，分子沿著濃度梯度向下移動。生物學中滲透和擴散的關鍵區別在於，滲透是溶劑分子通過半透膜移動到溶質濃度較高的區域的過程，而擴散是溶劑和溶質分子在任何混合物中沿濃度梯度向下移動的過程。

什麼是滲透(o**osis)？

在生物學中，滲透是一種物質通過半透膜移動以平衡另一種物質的濃度的過程。例如，在生物細胞中，水分子穿過細胞的半透膜，以平衡細胞內外的溶質濃度（如：鹽濃度）。滲透是一個被動的過程，它在沒有任何能量消耗的情況下自發發生。滲透作用處理生化溶液。

溶液由溶劑和溶質兩部分組成。溶液是通過溶解溶質在溶劑中製成的。鹽水是最好的例子，其中鹽是溶質，水是溶劑。有三種類型的溶液，如等滲、低滲和高滲。在等滲溶液中，細胞內外的溶質濃度相等。在這些條件下，沒有溶劑分子通過細胞膜的淨運動。當淨運動量為零時，穿過質膜的細胞內外流動的水量就相等了。

在低滲溶液中，細胞內的溶質濃度比細胞外的高。因此，水分子進入細胞而不是離開細胞。高滲是指與低滲相對的。細胞外的溶質濃度高於細胞內的溶質濃度。在這種情況下，離開細胞的水分子比進入細胞的水分子要多，以降低外界的溶質濃度。

滲透(o**osis)和生物學中的擴散(diffusion in biology)的區別

圖01：滲透

滲透作用對植物和動物細胞的影響不同。在低張條件下，動物細胞由於沒有細胞壁而爆裂。但是在高滲的情況下，植物細胞和動物細胞都趨向於萎縮。這些事件揭示了滲透作用對植物和動物細胞生存的重要性。

什麼是擴散(diffusion)？

擴散是粒子（原子、離子或分子）從高濃度區到低濃度區的淨被動運動過程。粒子運動直到某一特定物質的濃度變得均勻為止。

圖02：擴散

擴散速率受距離短、比表面積大、分子尺寸小、濃度差大、溫度升高等因素的影響。大分子擴散得很慢。液體中的氣體和小分子很容易從高濃度環境擴散到低濃度環境。生物系統中的一些擴散例子如下：，

呼吸時肺泡的氣體交換。
植物葉片光合作用的氣體交換。
神經遞質乙酰膽鹼在突觸上的傳遞。

滲透(o**osis)和生物學中的擴散(diffusion in biology)的共同點

這兩個過程都涉及粒子運動。
這兩個過程都是被動過程。
這兩種過程都不會消耗細胞中被稱為“ATP”的能量分子。
這兩個過程對細胞的生存都非常重要。
在這兩個過程中，顆粒從高濃度向低濃度移動。

滲透(o**osis)和生物學中的擴散(diffusion in biology)的區別

滲透與擴散
滲透是指溶劑分子通過半透膜向溶質濃度較高的區域移動的過程。	擴散是分子在任何混合物中沿濃度梯度運動的過程。
溶質和溶劑運動
在滲透過程中，只有溶劑（水分子）在運動。	在擴散過程中，溶質分子和溶劑分子都在運動。
半透膜
在滲透過程中，涉及到半透膜。	在擴散過程中，不涉及半透膜。
水的需要
在滲透作用中，水是其運動所必需的。	在擴散過程中，它的運動不需要水。
濃度梯度
滲透作用遵循一個上升的濃度梯度。	擴散遵循向下的濃度梯度。
重要性
滲透作用對在細胞內分配營養物質和釋放代謝廢物很重要。	擴散對通過呼吸和光合作用產生能量很重要。
過程
當水根據溶質濃度進出時，就會發生滲透作用。	擴散發生在氣體或液體狀態下，濃度梯度下降。
示例
接觸淡水時紅細胞腫脹，植物根毛吸收水分是滲透的一些例子。	一種香水充滿整個房間，一滴食用色素分散開來，使一杯水的顏色均勻，這些都是擴散的例子

總結 - 滲透(o**osis) vs. 生物學中的擴散(diffusion in biology)

滲透是指溶劑分子通過半透膜自發移動到一個存在較高溶質濃度的區域的過程。它有助於平衡膜兩側的溶質濃度。另一方面，擴散是分子或原子從高濃度區到低濃度區的總淨運動。所以，分子沿著濃度梯度向下移動。這就是生物學中滲透和擴散的區別。

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引用

1.赫爾曼斯汀，安妮·瑪麗。“理解滲透和擴散的區別。”ThoughtCo。可在此處查閱2.“擴散”，維基百科，維基媒體基金會，2017年11月20日。此處提供3.“滲透”，維基百科，維基媒體基金會，2017年10月14日。此處提供
2.“擴散”，維基百科，維基媒體基金會，2017年11月20日。
3.“滲透”，維基百科，維基媒體基金會，2017年10月14日。