El movimiento del agua y los solutos
Los mecanismos involucrados en el movimiento del agua y los solutos son el flujo global y la difusión. En un organismo multicelular el flujo global es utilizado para mover agua y solutos de una parte de a otra, en cambio la difusión mueve moléculas e iones hacia dentro, hacia fuera y a través de la célula.
El flujo global es el movimiento general, en grupo, de las moléculas de agua y solutos disueltos.
La difusión implica el movimiento al azar de moléculas individuales o de iones y resulta en el movimiento a favor de un gradiente de concentración. Este proceso es más eficiente cuando el área superficial es mayor con relación al volumen, cuando la distancia implicada es corta y cuando el gradiente de concentración es pronunciado. Por sus actividades metabólicas, las células mantienen pronunciados gradientes de concentración de muchas sustancias. La velocidad de movimiento de sustancias dentro de las células también se incrementa por corrientes citoplasmáticas.
Osmosis: La ósmosis es la difusión del agua a través de una membrana selectivamente permeable, es decir que permite el paso de agua, pero que impide el movimiento de la mayoría de los solutos. La ósmosis da como resultado la transferencia neta de agua de una solución que tiene un potencial hídrico mayor a una solución que tiene un potencial hídrico menor.
Isotónico: Dos o más soluciones con el mismo potencial hídrico, es decir que tienen el mismo número de partículas disueltas por unidad de volumen. No hay movimiento neto de agua a través de una membrana que separe dos soluciones isotónicas, a menos, por supuesto, que se ejerza presión sobre uno de sus lados.
En ausencia de otras fuerzas, el movimiento neto de agua en la ósmosis ocurre de un medio hipotónico (una región de menor concentración de soluto), de mayor potencial hídrico, a un medio hipertónico (una región de mayor concentración de soluto) y, por lo tanto de menor potencial hídrico.
La difusión del agua no se ve afectada los solutos disueltos en ella sino por la concentración de partículas de soluto solamente, o sea, por cuánto se encuentra disuelto (moléculas o iones) en el agua.
El movimiento osmótico de agua a través de la membrana celular causa algunos problemas cruciales a los sistemas vivos. Estos problemas varían según si el organismo o la célula son hipotónicos, isotónicos o hipertónicos con relación a su ambiente. Por ejemplo, los organismos unicelulares que viven en los mares, suelen ser isotónicos respecto al medio salino en el que habitan y no presentan problemas de pérdida o ganancia de agua. Las células de la mayoría de los invertebrados marinos también son isotónicas respecto al agua de mar. De modo semejante, las células de los invertebrados son isotónicas con la sangre y la linfa, que constituyen el medio acuoso en el que esas células viven. Sin embargo, muchos tipos de células viven en un ambiente hipotónico y el agua que los rodea tiende a penetrar en la célula por ósmosis. El movimiento osmótico de agua a través de la membrana celular causa algunos problemas cruciales a los sistemas vivos. Estos problemas varían según si el organismo o la célula son hipotónicos, isotónicos o hipertónicos con relación a su ambiente. Por ejemplo, los organismos unicelulares que viven en los mares, suelen ser isotónicos respecto al medio salino en el que habitan y no presentan problemas de pérdida o ganancia de agua. Las células de la mayoría de los invertebrados marinos también son isotónicas respecto al agua de mar. De modo semejante, las células de los invertebrados son isotónicas con la sangre y la linfa, que constituyen el medio acuoso en el que esas células viven. Sin embargo, muchos tipos de células viven en un ambiente hipotónico y el agua que los rodea tiende a penetrar en la célula por ósmosis.
Si entra mucha agua en la célula, ésta podría sufrir la dilución de los contenidos celulares hasta el punto de interferir con las funciones biológicas y hasta se podría romper la membrana celular. En el Paramecium, existe una organela especializada, la vacuola contráctil, que evita que esto ocurra ya que recoge agua de varias partes de la célula y la bombea hacia fuera con contracciones rítmicas. Este proceso de transporte global consume energía.
La turgencia de las células vegetales es también una consecuencia de la ósmosis. La presencia del soluto disminuye el potencial hídrico y así se crea un gradiente de potencial hídrico a lo largo del cual difunde el agua.
Bibliografía:
Apuntes de clase - Facultad de Agronomía - U.B.A.
Autor: Diana Victoria Netto. Ingeniera Agrónoma. Argentina.
Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)
Concepto de osmosis.