L'osmosi e la diffusione giocano un ruolo essenziale, ma distinto nel corpo umano. La diffusione vede le molecole in un'area ad alta concentrazione muoversi in aree con una concentrazione inferiore, mentre l'osmosi si riferisce al processo mediante il quale l'acqua, o altri solventi, si muove attraverso una membrana semipermeabile, lasciando altri pezzi di materia nella sua scia. Per esempio, l'ossigeno si diffonde nei globuli rossi, e il sale posto all'esterno di una cellula estrae l'acqua della cellula attraverso l'osmosi, disidratandola. Mentre sembrano simili, hanno diversi meccanismi di azione e scopi nelle molte specie della Terra.

Diffusione segue un gradiente di concentrazione in discesa

Gas e sostanze disciolti in un liquido diffuso da un'area ad alta concentrazione a uno di bassa concentrazione. Ad esempio, se spruzzi profumo nell'aria, le molecole di profumo volatili si diffonderanno nell'aria dal punto di origine concentrato. La diffusione avviene anche con o senza una membrana permeabile in un liquido, come l'acqua. La diffusione di piccole molecole attraverso le membrane delle cellule vegetali o animali segue un gradiente di concentrazione. Per esempio, se l'ossigeno è più alto all'esterno di una cellula, si diffonderà nella cellula fino a quando le concentrazioni di ossigeno saranno uguali all'esterno e all'interno della cellula.

L'osmosi segue un gradiente di concentrazione in salita

Durante l'osmosi, l'acqua scorre da una bassa concentrazione di soluto attraverso una membrana semipermeabile ad una concentrazione di soluto alto. Ad esempio, se si aggiunge acqua a un campione di sangue, costituito da plasma e globuli rossi, l'acqua entra nei globuli rossi e li fa gonfiare, poiché il plasma sanguigno è diventato meno concentrato rispetto ai globuli rossi. Tuttavia, se aggiungete zucchero o sale al campione di sangue, l'acqua lascerà i globuli rossi e li farà restringere e increspare.

Entrambi i processi non richiedono energia

Diffusione e osmosi sono passivi processi, nel senso che non hanno bisogno di energia per verificarsi. Entrambi sono processi spontanei. La diffusione dipende dal movimento casuale di particelle o molecole. Aumenta con l'aumento della temperatura perché il calore aumenta il movimento casuale delle molecole. Nell'osmosi, l'acqua scorre liberamente attraverso una membrana da un'area a bassa concentrazione di soluto, o soluzione ipotonica, a una concentrazione ad alto soluto o soluzione ipertonica. Quando la concentrazione di soluto è uguale su entrambi i lati della membrana, la soluzione è detta "isotonica". L'osmosi non raggiunge l'isotonicità nelle cellule vegetali, perché sono circondate da una copertura rigida, causando la formazione di pressione all'interno delle cellule.

Differenti molecole mobili

​​La diffusione attraverso una membrana dipende dalle dimensioni e carica elettrica di molecole. Le molecole più piccole si diffondono più velocemente delle molecole più grandi. Le molecole caricate non si diffondono attraverso le membrane delle cellule animali o vegetali; hanno bisogno di entrare o lasciare le cellule con altri meccanismi, perché le membrane cellulari sono costituite da lipidi idrofobi e respingono molecole cariche simili a come l'olio respinge l'aceto. L'osmosi è il flusso di molecole d'acqua e dipende dalla concentrazione di particelle - non dal tipo di molecola su entrambi i lati della membrana.

L'osmosi richiede una membrana semipermeabile

La diffusione avviene con o senza membrana tra due aree di diverse concentrazioni di molecole. Tuttavia, l'osmosi si verifica solo attraverso una membrana semipermeabile, una membrana che impedisce a molte particelle o molecole di viaggiare liberamente tra i due lati, consentendo al contempo l'attraversamento dell'acqua. In natura, l'osmosi è essenziale per molti processi biologici che dipendono dal movimento dell'acqua, come la forma o la pressione delle cellule