La ósmosis

ÓSMOSIS

La ósmosis es un fenómeno físico relacionado con el movimiento de un solvente a través de una membrana semipermeable de una solución de menor concentración de soluto a otra de mayor concentración de soluto. Tal comportamiento supone una difusión simple a través de la membrana, sin gasto de energía. La ósmosis del agua es un fenómeno biológico importante para el metabolismo celular de los seres vivos.

Se denomina membrana semipermeable a la que contiene poros, al igual que cualquier filtro, de tamaño molecular. El tamaño de los poros es tan minúsculo que deja pasar las moléculas pequeñas pero no las grandes, normalmente del tamaño de micrometros. Por ejemplo, deja pasar las moléculas de agua (solvente), que son pequeñas, pero no las de azúcar (soluto), que son más grandes.

Los fenómenos osmóticos en nuestro organismo son consecuencia de la existencia de membranas celulares las cuales son semipermeables, es decir, que no dejan pasar el soluto pero si el solvente. Al encontrarse dos soluciones de diferente concentración de soluto separadas por una membrana semipermeable, pasa mayor cantidad de solvente desde la más diluida (hipotónica) a la más concentrada (hipertónica), de modo que va aumentando la cantidad de solvente en el lado de la más concentrada y disminuyendo por consiguiente en el lado de la más diluida.

Existen tres tipos de soluciones dependiendo de la cantidad de soluto que contienen con respecto a otra solución o al de la célula, estas soluciones son:

Solución hipotónica: aquella que contiene menor cantidad de soluto que la célula.

Solución hipertónica: aquella que contiene la misma mayor cantidad de soluto que la célula.

Solución isotónica: aquella que contiene la misma cantidad de soluto que la célula.

Los seres vivos han desarrollado mecanismos para defenderse de las alteraciones que pueden producir los fenómenos osmóticos en sus células. En los seres unicelulares y en las plantas existe una pared celular que impide la ruptura de la célula en un medio hipotónico y, una vacuola que variando la cantidad de líquido en ella la defiende cuando se halla en un medio hipertónico. En los animales, los cuales tienen membranas celulares las cuales no son tan resistentes como las paredes celulares, se llevan a cabo otros procedimientos los cuales aseguran que sus células estén bañadas siempre por líquidos con la misma concentración que el citoplasma (isotónicos), regulando la concentración de sales en el medio interno mediante los órganos de la excreción.

Cuando el medio posee mayor cantidad de sales que la célula, se afirma que este es hipertónico con respecto a la célula. En estas condiciones, el agua tiende a salir de la célula, tratando de equilibrar la concentración de sales a ambos lados de la membrana. Entonces, la célula se encoge o arruga, disminuyendo su volumen, fenómeno que se conoce como plasmólisis. Cuando el medio posee menor cantidad de sales que la célula, este es hipotónico con respecto a la célula, en este caso, el agua se difunde desde la solución al interior de la célula, el volumen de la célula iría aumentando y podría llegar a explotar (lisis en células animales), en las células vegetales la pared celular es más fuerte, por lo tanto no llega a romperse, pero la célula se torna turgente (se hincha).

Al suceder la ósmosis, se crea una diferencia de presión en ambos lados de la membrana semipermeable: la presión osmótica. La presión osmótica puede definirse como la presión que se debe aplicar a una solución para detener el flujo neto de disolvente a través de una membrana semipermeable. La presión osmótica es una de las cuatro propiedades coligativas de las soluciones (dependen del número de partículas en disolución, sin importar su naturaleza). Se trata de una de las características principales a tener en cuenta en las relaciones de los líquidos que constituyen el medio interno de los seres vivos, ya que la membrana plasmática regula la entrada y salida de soluto al medio extracelular que la rodea, ejerciendo de barrera de control.

EQUILIBRIO DE GIBBS-DONNAN

El equilibrio de Gibbs-Donnan explica la distribución de especies iónicas entre compartimentos separados por una membrana que no es permeable para todos los iones. Esto sucede en las células y su entorno ya que muchos de los aniones que permanecen en su interior (proteínas, polifosfatos, etc.) no pueden atravesar la membrana plamática. Esto lleva

...