La difusión
Alguien abre un frasco de perfume en la sala de clases. Al rato, el olor llega hasta el último banco, aunque nadie haya movido el aire con un abanico. ¿Cómo viajan las partículas del perfume sin que nadie las empuje? Y lo más importante: ¿es el mismo proceso por el que el oxígeno entra a tus células? Lo vas a responder en este apartado.
Qué es la difusión
Las partículas de cualquier sustancia (gases, líquidos, sustancias disueltas) están en movimiento constante y desordenado. Chocan entre sí y con las paredes, y cambian de dirección todo el tiempo.
Imagina un lugar donde las partículas están muy juntas (mucha concentración) al lado de otro donde hay pocas. Por puro azar, salen más partículas desde la zona llena hacia la zona vacía que en el sentido contrario. El resultado neto es que las partículas se reparten por todo el espacio disponible.
La diferencia de concentración entre dos zonas se llama gradiente de concentración. Las partículas se mueven «a favor» del gradiente: de mucho a poco.
Define con tus propias palabras qué es la difusión y menciona hacia dónde se mueven las partículas en relación con su concentración (de mayor a menor o de menor a mayor).
Define con tus propias palabras qué es la difusión y menciona hacia dónde se mueven las partículas en relación con su concentración (de mayor a menor o de menor a mayor).
Cuando se abre un frasco de perfume en una sala, después de un rato el olor llega hasta el fondo del lugar. Explica brevemente por qué ocurre esto y nombra el proceso…
Cuando se abre un frasco de perfume en una sala, después de un rato el olor llega hasta el fondo del lugar. Explica brevemente por qué ocurre esto y nombra el proceso que lo describe.
Difusión a través de la membrana
La membrana celular es semipermeable: deja pasar algunas sustancias y otras no. Las partículas pequeñas, como el oxígeno (O₂) y el dióxido de carbono (CO₂), cruzan con facilidad. Las moléculas muy grandes, como el almidón, no.
Cuando una sustancia puede atravesar la membrana y hay un gradiente de concentración, se mueve por difusión sin que la célula gaste energía. El movimiento lo provoca el propio movimiento de las partículas.
Fíjate en la lógica: la célula consume O₂ al respirar, así que dentro siempre hay poco. Afuera, la sangre trae mucho. Por eso el O₂ entra. Al revés, la célula produce CO₂, así que dentro hay mucho y afuera poco: el CO₂ sale.
Esto ocurre igual en plantas: el CO₂ entra a las células de la hoja para la fotosíntesis y el O₂ sale.
Una célula animal necesita oxígeno para respirar. Indica si el oxígeno puede atravesar la membrana por difusión y señala si, para ello, la célula debe gastar energía…
Una célula animal necesita oxígeno para respirar. Indica si el oxígeno puede atravesar la membrana por difusión y señala si, para ello, la célula debe gastar energía propia. Justifica en una o dos frases.
En una célula muscular que está haciendo ejercicio, la concentración de dióxido de carbono en el interior es mayor que en la sangre que la rodea. Predice el sentido en…
En una célula muscular que está haciendo ejercicio, la concentración de dióxido de carbono en el interior es mayor que en la sangre que la rodea. Predice el sentido en que se moverá el dióxido de carbono a través de la membrana y explica por qué. Indica además qué ocurrirá con el movimiento neto cuando ambas concentraciones se igualen.
La temperatura cambia la rapidez
A mayor temperatura, las partículas se mueven más rápido, chocan más y se reparten antes. Por eso la difusión es más veloz en caliente. Esto se puede comprobar con un experimento sencillo.
Isidora deja caer una gota de colorante en un vaso con agua fría y otra gota idéntica en un vaso con agua tibia, sin agitar ninguno. Observa que el colorante se reparte…
Isidora deja caer una gota de colorante en un vaso con agua fría y otra gota idéntica en un vaso con agua tibia, sin agitar ninguno. Observa que el colorante se reparte más rápido en el agua tibia.
- a) ¿Qué proceso explica que el colorante se reparta por todo el vaso?
- b) Explica por qué la temperatura modifica la rapidez del proceso.
Evidencia experimental: la bolsa de diálisis
¿Cómo sabemos que una membrana deja pasar unas partículas y otras no? Con experimentos. En una bolsa de diálisis (membrana semipermeable) se pone almidón con yodo y se sumerge en agua pura. El yodo da color azul oscuro al combinarse con almidón.
Si el agua del vaso se vuelve azul oscuro, significa que el almidón y el yodo se encontraron fuera de la bolsa. Pero el almidón es una molécula muy grande y no pasa por la membrana. Entonces lo que salió fue el yodo, que es pequeño, desde dentro (mucho yodo) hacia fuera (nada de yodo). Se mueve de mayor a menor concentración.
Benjamín realiza un experimento: llena una bolsa de diálisis (membrana semipermeable) con una solución de almidón y yodo, y la sumerge en un vaso con agua pura. Después…
Benjamín realiza un experimento: llena una bolsa de diálisis (membrana semipermeable) con una solución de almidón y yodo, y la sumerge en un vaso con agua pura. Después de un tiempo, observa que el agua del vaso se vuelve azul oscuro. Sabe que el yodo es una partícula pequeña y que el almidón es una molécula muy grande.
- a) ¿Qué partícula atravesó la membrana?
- b) ¿Cómo interpretas que el color apareciera en el agua? Explica el sentido del movimiento.
Mantener el gradiente y el tamaño de las células
El consumo mantiene el gradiente. Una célula que usa O₂ en la respiración celular mantiene su interior con poco oxígeno. Mientras eso siga ocurriendo, el O₂ de afuera sigue entrando. Si la célula dejara de consumirlo, el interior se iría llenando hasta igualarse con el exterior, y la entrada neta se detendría.
La difusión sirve en distancias cortas. Es rápida en tramos pequeños y muy lenta en tramos grandes: al duplicar la distancia, el tiempo aumenta mucho más que el doble. Esto se nota con cubos de gelatina con indicador en una solución ácida: el cubo de 4 cm tarda mucho más en cambiar de color en el centro que el de 1 cm.
Por eso las células son, en general, muy pequeñas: así las sustancias llegan a todo su interior rápido solo por difusión.
Una célula de un tejido tiene en su interior una concentración baja de oxígeno porque lo consume constantemente en la respiración celular. A su alrededor, los capilares…
Una célula de un tejido tiene en su interior una concentración baja de oxígeno porque lo consume constantemente en la respiración celular. A su alrededor, los capilares sanguíneos llevan sangre rica en oxígeno.
- a) Argumenta por qué el consumo continuo de oxígeno favorece que siga entrando oxígeno a la célula.
- b) Predice qué pasaría con la entrada de oxígeno si la célula dejara de consumirlo y justifica tu respuesta con el concepto de gradiente de concentración.
Vicente prepara tres montajes con cubos de gelatina que contienen un indicador de color: uno de 1 cm de arista, otro de 2 cm y otro de 4 cm. Los sumerge en una solución…
Vicente prepara tres montajes con cubos de gelatina que contienen un indicador de color: uno de 1 cm de arista, otro de 2 cm y otro de 4 cm. Los sumerge en una solución ácida que cambia el color del indicador al penetrar. Mide el tiempo que tarda el cambio de color en llegar al centro de cada cubo y obtiene que, a mayor tamaño, mucho más tiempo se necesita.
- a) Explica el resultado en términos de difusión.
- b) Relaciona esta observación con el hecho de que las células son, en general, muy pequeñas.
- c) Propón una variable que Vicente podría cambiar para acelerar la llegada del color al centro de los cubos y justifica tu propuesta.
Vuelve al principio: el perfume llega al fondo de la sala porque sus partículas se mueven al azar y, en promedio, pasan de donde hay muchas a donde hay pocas. El O₂ entra a tus células por el mismo proceso, porque dentro de ellas siempre hay poco.
Resumen
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Difusión: movimiento neto de partículas de mayor a menor concentración, hasta igualarse.
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Ocurre por el movimiento aleatorio de las partículas: no gasta energía de la célula.
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La membrana semipermeable deja pasar partículas pequeñas (O₂, CO₂, yodo) y frena las grandes (almidón).
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Mayor temperatura → difusión más rápida; no cambia el sentido.
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El consumo o producción de una sustancia mantiene el gradiente que hace que siga entrando o saliendo.
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Sirve en distancias cortas: por eso las células son pequeñas.