Một tế bào được bao bọc bởi màng, và nó phải liên tục trao đổi với thế giới bên ngoài. Oxy cần đi vào. Carbon dioxide cần đi ra. Nước di chuyển cả hai…
English narration · English + 中文 subtitles burned in · Giọng đọc tiếng Anh · phụ đề tiếng Anh + 中文 được ghi trực tiếp
3.1
Diffusion · khuếch tán
Syllabus · Chương trình
English
Core
Supplement
1 Describe diffusion as the net movement of particles from a region of their higher concentration to a region of their lower concentration (i.e. down a concentration gradient), as a result of their random movement
2 State that the energy for diffusion comes from the kinetic energy of random movement of molecules and ions
3 State that some substances move into and out of cells by diffusion through the cell membrane
4 Describe the importance of diffusion of gases and solutes in living organisms
5 Investigate the factors that influence diffusion, limited to: surface area, temperature, concentration gradient and distance
Tiếng Việt
Cốt lõi
Bổ sung
1 Mô tả khuếch tán là sự di chuyển thuần túy của các hạt từ vùng có nồng độ cao hơn sang vùng có nồng độ thấp hơn (tức là theo chiều gradient nồng độ), do chuyển động ngẫu nhiên của chúng
2 Nêu rằng năng lượng cho khuếch tán đến từ động năng của chuyển động ngẫu nhiên của phân tử và ion
3 Nêu rằng một số chất di chuyển vào và ra khỏi tế bào bằng khuếch tán qua màng tế bào
4 Mô tả tầm quan trọng của sự khuếch tán khí và chất tan trong các sinh vật sống
5 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khuếch tán, giới hạn ở: diện tích bề mặt, nhiệt độ, gradient nồng độ và khoảng cách
Source: Cambridge International syllabus · Nguồn: Chương trình Cambridge International
English
Diffusion: random motion, one-way flow
Diffusion 扩散 is the net movement 净移动 of particles 粒子 from a region of their higher concentration 浓度 to a region of their lower concentration. We say the particles move down a concentration gradient 浓度梯度.
The particles spread out because of their own random movement 随机运动. The energy 能量 for diffusion comes from the kinetic energy 动能 of the random movement of molecules 分子 and ions 离子 — so diffusion needs no extra energy.
Some substances pass into and out of cells by diffusion through the cell membrane 细胞膜.
Why diffusion matters. Many gases 气体 and dissolved substances (solutes 溶质) move by diffusion in living things. For example, oxygen 氧气 diffuses into cells for respiration, and carbon dioxide 二氧化碳 diffuses out.
The rate of diffusion changes with four factors:
Factor
Diffusion is faster when…
surface area 表面积
the surface is larger
temperature 温度
it is hotter (particles move faster)
concentration gradient
the difference in concentration is bigger
distance
the distance to travel is shorter (a thinner barrier)
Tiếng Việt
Khuếch tán: chuyển động ngẫu nhiên, dòng chảy một chiều
Khuếch tán là sự di chuyển ròng của hạt từ vùng có nồng độ cao hơn sang vùng có nồng độ thấp hơn. Ta nói các hạt di chuyển theo gradient nồng độ.
Các hạt lan tỏa do chuyển động ngẫu nhiên của chính chúng. Năng lượng cho quá trình khuếch tán đến từ động năng của chuyển động ngẫu nhiên của phân tử và ion — vì vậy khuếch tán không cần thêm năng lượng.
Một số chất đi vào và ra khỏi tế bào qua khuếch tán thông qua màng tế bào.
Khuếch tán: hạt di chuyển từ nồng độ cao sang thấp, dọc theo gradient
Tại sao khuếch tán quan trọng. Nhiều khí và chất tan (tan chất) di chuyển bằng khuếch tán trong các sinh vật sống. Ví dụ, oxy khuếch tán vào tế bào để hô hấp, và carbon dioxide khuếch tán ra ngoài.
Tốc độ khuếch tán thay đổi theo bốn yếu tố:
Yếu tố
Khuếch tán nhanh hơn khi…
diện tích bề mặt
bề mặt lớn hơn
nhiệt độ
nóng hơn (hạt di chuyển nhanh hơn)
gradient nồng độ
chênh lệch nồng độ lớn hơn
khoảng cách
khoảng cách di chuyển ngắn hơn (rào cản mỏng hơn)
Explore · Khám phá
Diffusion and osmosis · khuếch tán và thẩm thấu
Set the concentration on each side and watch particles spread from high to low until balanced. · Đặt nồng độ ở mỗi bên và quan sát các hạt lan tỏa từ cao xuống thấp cho đến khi cân bằng.
1 Describe the role of water as a solvent in organisms with reference to digestion, excretion and transport
7 Describe osmosis as the net movement of water molecules from a region of higher water potential (dilute solution) to a region of lower water potential (concentrated solution), through a partially permeable membrane
2 State that water diffuses through partially permeable membranes by osmosis
3 State that water moves into and out of cells by osmosis through the cell membrane
4 Investigate osmosis using materials such as dialysis tubing
5 Investigate and describe the effects on plant tissues of immersing them in solutions of different concentrations
8 Explain the effects on plant cells of immersing them in solutions of different concentrations by using the terms: turgid, turgor pressure, plasmolysis, flaccid
9 Explain the importance of water potential and osmosis in the uptake and loss of water by organisms
6 State that plants are supported by the pressure of water inside the cells pressing outwards on the cell wall
Tiếng Việt
Cốt lõi
Bổ sung
1 Mô tả vai trò của nước như một dung môi trong sinh vật liên quan đến tiêu hóa, bài tiết và vận chuyển
7 Mô tả thẩm thấu là sự di chuyển thuần túy của phân tử nước từ vùng có thế nước cao hơn (dung dịch loãng) sang vùng có thế nước thấp hơn (dung dịch đặc), qua màng bán thấm
2 Nêu rằng nước khuếch tán qua màng bán thấu bằng thẩm thấu
3 Nêu rằng nước di chuyển vào và ra khỏi tế bào bằng thẩm thấu qua màng tế bào
4 Khảo sát thẩm thấu bằng các vật liệu như ống dialyze
5 Khảo sát và mô tả tác động lên mô thực vật khi ngâm trong các dung dịch có nồng độ khác nhau
8 Giải thích tác động lên tế bào thực vật khi ngâm trong các dung dịch có nồng độ khác nhau bằng cách sử dụng các thuật ngữ: căng cứng, áp suất căng, co nguyên sinh, mềm xèo
9 Giải thích tầm quan trọng của thế nước và thẩm thấu trong việc hấp thu và mất nước của sinh vật
6 Nêu rằng thực vật được nâng đỡ bởi áp lực của nước bên trong tế bào đẩy ra thành tế bào
Source: Cambridge International syllabus · Nguồn: Chương trình Cambridge International
English
Osmosis: water crosses the membrane
Water as a solvent
Water is a very good solvent 溶剂 — many substances dissolve 溶解 in it to make a solution 溶液. This matters for digestion 消化 (food must dissolve before it can be used), excretion 排泄 (wastes are carried away dissolved in water) and transport 运输 (substances travel around the body dissolved in blood and sap).
What osmosis is
Osmosis 渗透 is a special kind of diffusion: the net movement of water across a partially permeable membrane 半透膜. This kind of membrane has tiny holes that let small water molecules through but hold back larger solute particles. Water moves into and out of cells by osmosis through the cell membrane.
A concentrated solution has a lot of dissolved solute and little water. A dilute solution has little solute and a lot of water.
(Supplement) Osmosis is the net movement of water molecules from a region of higher water potential 水势 (a dilute solution — more water) to a region of lower water potential (a concentrated solution — less water), through a partially permeable membrane.
Osmosis and plant cells
When you put plant tissue into different solutions, water moves by osmosis:
In pure water or a dilute solution, water moves into the cells. The cells swell and become firm, or turgid 膨胀. The water presses outward on the cell wall; this outward push is the turgor pressure 膨压. Turgid cells make a plant stand up straight — this is how plants are supported.
In a concentrated solution, water moves out of the cells. The cells lose their firmness and become soft, or flaccid 松软.
(Supplement) If even more water leaves, the cell membrane pulls away from the cell wall. This is plasmolysis 质壁分离.
You can investigate osmosis using dialysis tubing 透析管 (an artificial partially permeable membrane), or using cylinders cut from a potato. Measure their length or mass before and after soaking. Cylinders in pure water or a dilute solution gain length and mass; cylinders in a concentrated solution lose length and mass; in a solution of equal concentration there is no change.
Worked example. A potato cylinder has a mass of 5.0 g before soaking and 5.6 g after soaking in a dilute solution. Find the percentage change in mass.
A positive answer means the cylinder gained water, so the solution was more dilute than the cell contents. Always work out the percentage change, not just the change in grams — it lets you compare cylinders that started at different masses fairly.
Tiếng Việt
Thẩm thấu: nước đi qua màngTế bào hồng cầu: nước di chuyển vào và ra khỏi tế bào bằng thẩm thấu.
Nước như dung môi
Nước là dung môi rất tốt — nhiều chất tan trong đó để tạo thành dung dịch. Điều này quan trọng đối với tiêu hóa (thức ăn phải tan trước khi sử dụng), bài tiết (chất thải được mang đi hòa tan trong nước) và vận chuyển (chất di chuyển khắp cơ thể hòa tan trong máu và nhựa cây).
Thẩm thấu là gì
Thẩm thấu là một dạng đặc biệt của khuếch tán: sự di chuyển ròng của nước qua màng bán thấm. Loại màng này có những lỗ nhỏ cho phép các phân tử nước nhỏ đi qua nhưng giữ lại các hạt tan lớn hơn. Nước di chuyển vào và ra khỏi tế bào bằng thẩm thấu qua màng tế bào.
Dung dịch đặc chứa nhiều chất tan đã hòa tan và ít nước. Dung dịch loãng chứa ít chất tan và nhiều nước.
Thẩm thấu: nước đi qua màng bán permeable; chất tan không thể đi qua
(Bổ sung) Thẩm thấu là sự di chuyển ròng của các phân tử nước từ vùng có thế nước cao hơn (dung dịch loãng — nhiều nước) đến vùng có thế nước thấp hơn (dung dịch đặc — ít nước), qua màng bán permeable.
Thẩm thấu và tế bào thực vật
Khi đặt mô thực vật vào các dung dịch khác nhau, nước sẽ di chuyển theo cơ chế thẩm thấu:
Trong nước tinh khiết hoặc dung dịch loãng, nước di chuyển vào tế bào. Các tế bào trương lên và trở nên cứng, hay còn gọi là căng. Nước đẩy ra ngoài thành tế bào; lực đẩy ra này được gọi là áp suất trương. Các tế bào căng giúp cây đứng thẳng — đây là cách cây được nâng đỡ.
Trong dung dịch đặc, nước di chuyển ra khỏi tế bào. Các tế bào mất độ cứng và trở nên mềm, hay còn gọi là hẹp.
(Bổ sung) Nếu thêm nhiều nước nữa thoát ra, màng tế bào sẽ co rút rời khỏi thành tế bào. Hiện tượng này gọi là co nguyên sinh.
Nước đi vào hoặc ra khỏi tế bào thực vật khiến nó trở nên cứng cáp, yếu ớt hay plasmolysedTế bào hành tím co nguyên sinh: phần contents màu tím đã tách khỏi thành tế bào
Bạn có thể nghiên cứu thẩm thấu bằng cách sử dụng tubes dialysis (màng bán permeable nhân tạo), hoặc dùng các hình trụ cắt từ khoai tây. Đo chiều dài hoặc khối lượng trước và sau khi ngâm. Các hình trụ trong nước tinh khiết hoặc dung dịch loãng tăng chiều dài và khối lượng; hình trụ trong dung dịch đặc giảm chiều dài và khối lượng; trong dung dịch có nồng độ bằng nhau thì không có thay đổi nào.
Ví dụ minh họa. Một hình trụ khoai tây có khối lượng 5,0 g trước khi ngâm và 5,6 g sau khi ngâm trong dung dịch loãng. Tính phần trăm thay đổi khối lượng.
Thay đổi khối lượng = 5,6 - 5,0 = 0,6 g (tăng).
Phần trăm thay đổi = thay đổi ÷ khối lượng ban đầu × 100 = 0,6 ÷ 5,0 × 100 = +12%.
Kết quả dương cho thấy hình trụ đã hấp thụ nước, do đó dung dịch loãng hơn so với bên trong tế bào. Luôn tính phần trăm thay đổi, không chỉ riêng sự thay đổi tính bằng gam — điều này giúp bạn so sánh công bằng các hình trụ bắt đầu với khối lượng khác nhau.
Explore · Khám phá
Osmosis · Thẩm thấu
net movement down the gradient · di chuyển ròng xuống gradient
A difference in concentration drives net movement until both sides are equal. · Sự chênh lệch nồng độ thúc đẩy di chuyển ròng cho đến khi hai bên bằng nhau.
1 Describe active transport as the movement of particles through a cell membrane from a region of lower concentration to a region of higher concentration (i.e. against a concentration gradient), using energy from respiration
2 Explain the importance of active transport as a process for movement of molecules or ions across membranes, including ion uptake by root hairs
3 State that protein carriers move molecules or ions across a membrane during active transport
Tiếng Việt
Cốt lõi
Bổ sung
1 Mô tả vận chuyển chủ động là sự di chuyển của các hạt qua màng tế bào từ vùng có nồng độ thấp đến vùng có nồng độ cao (tức là ngược theo gradient nồng độ), sử dụng năng lượng từ hô hấp
2 Giải thích tầm quan trọng của vận chuyển chủ động như một quá trình vận chuyển phân tử hoặc ion qua màng, bao gồm cả sự hấp thu ion của lông hút
3 Nêu rằng các protein mang vận chuyển phân tử hoặc ion qua màng trong quá trình vận chuyển chủ động
Source: Cambridge International syllabus · Nguồn: Chương trình Cambridge International
English
Active transport vs diffusion
Active transport 主动运输 is the movement of particles through a cell membrane from a region of lower concentration to a region of higher concentration — that is, against the concentration gradient. Because this is "uphill", it needs energy from respiration 呼吸作用.
(Supplement) Active transport lets a cell take in useful molecules or ions even when they are already more concentrated inside the cell. For example, root hairs 根毛 take up mineral ions from the soil by active transport. Protein carriers 载体蛋白 in the membrane pick up the molecules or ions and carry them across, using energy.
Tiếng Việt
Vận chuyển chủ động so với khuếch tán
Vận chuyển chủ động là sự di chuyển các hạt qua màng tế bào từ vùng có nồng độ thấp sang vùng có nồng độ cao — tức là ngược chiều gradient nồng độ. Vì đây là quá trình "lên dốc", nó cần năng lượng từ hô hấp.
Vận chuyển chủ động sử dụng năng lượng và protein vận chuyển để di chuyển các hạt ngược chiều gradient
(Bổ sung) Vận chuyển chủ động cho phép tế bào hấp thu các phân tử hoặc ion hữu ích ngay cả khi chúng đã có nồng độ cao hơn bên trong tế bào. Ví dụ, lông hút hấp thu ion khoáng từ đất bằng vận chuyển chủ động. Protein vận chuyển trong màng thu thập các phân tử hoặc ion và mang chúng đi qua, sử dụng năng lượng.
Explore · Khám phá
Active transport step by step · Vận chuyển chủ động từng bước
Step the carrier protein through its cycle: it uses energy from ATP to move a particle against the gradient, from low to high. · Di chuyển protein vận chuyển qua chu kỳ của nó: nó sử dụng năng lượng từ ATP để di chuyển một hạt ngược theo độ dốc, từ nơi thấp đến nơi cao.
Explore · Khám phá
Active transport — pumping uphill · Vận chuyển chủ động — bơm lên dốc
Unlike diffusion, active transport moves substances AGAINST the concentration gradient, so it needs energy. · Khác với khuếch tán, vận chuyển chủ động di chuyển chất CHỐNG lại gradient nồng độ, vì vậy cần năng lượng.
Comparing the three processes · So sánh ba quá trình
English
Process
Direction
Energy from respiration?
What moves
diffusion
high → low concentration
no
particles, gases, solutes
osmosis
high → low water potential
no
water only
active transport
low → high concentration (against the gradient)
yes
molecules and ions
Tiếng Việt
Quá trình
Hướng di chuyển
Năng lượng từ hô hấp?
Chất di chuyển
Khuếch tán
Cao → Thấp nồng độ
Không
Hạt, khí, chất tan
Thẩm thấu
Cao → Thấp thế nước
Không
Chỉ nước
Vận chuyển chủ động
Thấp → Cao nồng độ (ngược gradient)
Có
Phân tử và ion
3.3
Exam tips · Mẹo làm bài thi
English
Always write net movement: particles move both ways, but the overall flow is down the gradient (for diffusion and osmosis).
Osmosis moves water only, and only through a partially permeable membrane. Diffusion can move many kinds of particle.
Only active transport uses energy from respiration, and only it goes against the gradient.
For the potato or plant experiment: water in → turgid, longer and heavier; water out → flaccid, shorter and lighter; equal concentration → no change.
A larger surface area, higher temperature, steeper concentration gradient and shorter distance all make diffusion faster.
Tiếng Việt
Luôn viết di chuyển ròng: các hạt di chuyển theo cả hai hướng, nhưng dòng chảy tổng thể đi xuống gradient (đối với khuếch tán và thẩm thấu).
Thẩm thấu chỉ di chuyển nước, và chỉ qua màng bán permeable. Khuếch tán có thể di chuyển nhiều loại hạt khác nhau.
Chỉ có vận chuyển chủ động sử dụng năng lượng từ hô hấp, và cũng chỉ có nó đi ngược chiều gradient.
Đối với thí nghiệm khoai tây hoặc thực vật: nước vào → căng, dài hơn và nặng hơn; nước ra → hẹp, ngắn hơn và nhẹ hơn; nồng độ bằng nhau → không thay đổi.
Diện tích bề mặt lớn hơn, nhiệt độ cao hơn, gradient nồng độ dốc hơn và khoảng cách ngắn hơn đều làm cho khuếch tán diễn ra nhanh hơn.
Interactive lessons on this topic · Bài học tương tác về chủ đề này
Work through it step by step, with instant-check exercises. · Làm theo từng bước, kèm theo bài tập kiểm tra ngay lập tức.
Pick one and the site follows you — notes, papers, videos and practice all open on it. · Chọn một môn và trang sẽ điều hướng theo — ghi chú, tài liệu, video và bài tập đều mở ở đó.
Type to search notes, lessons, code, vocabulary and past-paper questions across every subject. · Nhập để tìm ghi chú, bài học, mã, từ vựng và câu hỏi đề thi cũ trên mọi môn học.
