Ósmosis | el movimiento de moléculas de disolvente (líquido) a través de una membrana
La ósmosis (/ɒzˈmoʊ.sɪs/) es el movimiento de moléculas de disolvente (líquido) a través de una membrana, de una solución a otra, que ocurre sin una fuerza exterior.
El disolvente se desplazará hacia el lado que tiene una mayor concentración de solutos, o partículas disueltas, y por tanto una menor concentración de disolvente. Esto ocurre porque la membrana es selectivamente permeable: el disolvente puede pasar, pero el soluto no. Las moléculas de disolvente se mueven aleatoriamente, por lo que las concentraciones en ambos lados se igualan.
Se puede hacer que la ósmosis funcione. La presión osmótica es la presión externa que debe aplicarse para que no haya un movimiento neto de disolvente a través de la membrana. La presión osmótica depende de la concentración molar del soluto.
La ósmosis es importante en los sistemas biológicos (vivos), ya que las membranas biológicas son semipermeables. En general, estas membranas son impermeables a las moléculas grandes como los iones, las proteínas y los polisacáridos. Son permeables a moléculas no polares o hidrofóbicas como los lípidos y a pequeñas moléculas como el oxígeno, el dióxido de carbono, el nitrógeno y el óxido nítrico. La permeabilidad depende de la solubilidad, la carga o la química, así como del tamaño del soluto. Las moléculas de agua viajan a través de la membrana plasmática, la vacuola o el protoplasto mediante la difusión a través de la bicapa de fosfolípidos.
La ósmosis constituye la principal vía de entrada y salida de agua de las células. La presión de turgencia de una célula se mantiene en gran medida por la ósmosis a través de la membrana celular entre el interior de la célula y su entorno.
El proceso de ósmosis sobre una membrana semipermeable. Los puntos azules representan las partículas que impulsan el gradiente osmótico
Esta es una toma de una simulación tridimensional por ordenador del proceso de ósmosis. La malla azul es impermeable a las bolas más grandes, pero las más pequeñas pueden pasar. Todas las bolas están rebotando
Hipotónico, isotónico e hipertónico
Las soluciones pueden tener más o menos soluto por unidad de disolvente. La que tiene menos se llama hipotónica. Cuando las dos soluciones tienen igual concentración, son isotónicas. La que tiene más es hipertónica. Cuando la solución hipotónica está fuera de la célula y la hipertónica dentro, la célula se hincha y se deforma.
La célula vegetal en diferentes entornos
Efecto de diferentes soluciones en las células sanguíneas
Membranas celulares
La membrana plasmática de una célula es semipermeable, lo que significa que permite la entrada o salida de ciertas moléculas. Deja pasar a las moléculas pequeñas, pero bloquea a las más grandes. La membrana también tiene puertos o puertas que hacen pasar ciertas macromoléculas. Se trata de un transporte activo, que utiliza energía y es selectivo. Es la cubierta más externa de la célula animal, hecha de proteínas y lípidos. Ejemplo: intercambio de gases como el oxígeno y el dióxido de carbono.
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es la ósmosis?
R: La ósmosis es el movimiento de moléculas de disolvente (líquido) a través de una membrana, de una solución a otra, sin una fuerza exterior. El disolvente se desplazará hacia el lado con mayor concentración de solutos y menor concentración de disolvente.
P: ¿Cómo funciona la ósmosis?
R: La ósmosis funciona porque la membrana es selectivamente permeable, permitiendo el paso del disolvente pero no del soluto. Las moléculas de disolvente se mueven al azar y así las concentraciones en ambos lados se igualan. Se puede aplicar una presión osmótica para que no haya un movimiento neto de disolvente a través de la membrana.
P: ¿Qué factores afectan a la permeabilidad en las membranas biológicas?
R: La permeabilidad en las membranas biológicas depende de la solubilidad, la carga o la química, así como del tamaño del soluto.
P: ¿Cómo viajan las moléculas de agua a través de las membranas biológicas?
R: Las moléculas de agua viajan a través de las membranas biológicas mediante la difusión a través de la bicapa de fosfolípidos.
P: ¿Qué papel desempeña la ósmosis en los sistemas vivos?
R: En los sistemas vivos, la ósmosis proporciona una vía para que el agua entre y salga de las células y ayuda a mantener la presión de turgencia dentro de las células creando un equilibrio entre el interior de la célula y su entorno.
P: ¿Cómo afecta la concentración molar a la presión osmótica?
R: La presión osmótica depende de la concentración molar del soluto; las concentraciones más altas requieren más presión externa para que no haya un movimiento neto de disolvente a través de la membrana.
