Ejercicios: La ósmosis

Define ósmosis e indica qué propiedad debe tener una membrana para que se produzca este fenómeno.

¿Qué significa que una disolución es hipotónica, isotónica o hipertónica respecto a una célula? Explícalo indicando hacia dónde tiende a moverse el agua en cada caso.

Tres glóbulos rojos idénticos se introducen en tres disoluciones distintas (A, B y C) y al cabo de unos minutos presentan el aspecto del esquema. Indica si la disolución de cada recipiente era hipotónica, isotónica o hipertónica respecto al glóbulo rojo, y justifica tu respuesta.

Se introducen glóbulos rojos en agua destilada. Explica, aplicando el concepto de ósmosis, qué les ocurrirá a estas células y por qué.

Una célula vegetal en un medio hipertónico sufre plasmólisis, mientras que en un medio hipotónico se pone turgente pero no llega a estallar, como sí haría una célula animal. Explica qué estructura de la célula vegetal lo impide y cómo actúa.

Las bacterias también sufren los efectos de la ósmosis. Utiliza este hecho para explicar por qué la salazón y el azucarado son métodos tradicionales eficaces para conservar alimentos.

Se colocan hematíes humanos en tres tubos de ensayo: el tubo 1 contiene $\text{NaCl}$ al $0.9\,\%$ ($0.9\ \text{g/100\ mL}$); el tubo 2 contiene $\text{NaCl}$ al $0.2\,\%$; y el tubo 3 contiene una disolución acuosa de urea $0.3\ \text{M}$ (cuya osmolaridad inicial es de unos $300\ \text{mOsm/L}$, equivalente a la del citoplasma del hematíe). Al microscopio se observa que en el tubo 1 los glóbulos rojos conservan su volumen, pero tanto en el tubo 2 como en el tubo 3 sufren hinchamiento y lisis completa (hemólisis). Justifica el comportamiento osmótico de los eritrocitos en los tubos 1 y 2, y explica la aparente contradicción del tubo 3 sabiendo que la membrana es permeable a la urea.

Reto del tema. Como asesor biomédico, debes evaluar cómo el estrés osmótico afecta a la integridad celular para diseñar una bebida isotónica.

1. Experimentación casera: Corta tres tiras de papa de exactamente $5.0\text{ cm}$. Sumerge una en agua pura (medio A), otra en agua con $1.0\text{ g}$ de sal común por $100\text{ mL}$ (medio B) y otra con $10.0\text{ g}/100\text{ mL}$ (medio C) durante $2$ horas.

2. Toma de datos: Mide con regla milimetrada la longitud final de cada tira, calcula su variación porcentual ($\Delta L = \frac{L_f - L_i}{L_i} \times 100$) y registra su consistencia táctil en una tabla.

3. Informe razonado: Elabora una gráfica con tus mediciones y redacta un informe breve donde justifiques:

4. El comportamiento osmótico observado (turgencia frente a plasmólisis) y el papel de las acuaporinas.

5. La razón por la que la ultraestructura de la bicapa lipídica impide la libre difusión de los iones $\text{Na}^+$ y $\text{Cl}^-$, explicando qué transporte mediado (pasivo o activo) requerirían para cruzarla.

Se valorará:

• Precisión en la toma de datos empíricos y cálculo de $\Delta L$.

• Justificación biológica correcta de la ósmosis según la tonicidad del medio.

• Integración adecuada de la ultraestructura de membrana y los mecanismos de transporte.