La ósmosis
En la feria vecinal, el verdulero rocía las lechugas con agua y se ven firmes, pero una rodaja de pepino con sal se arruga y suelta jugo. ¿Por qué el agua entra en unas células y sale de otras? Y en la mutualista, ¿por qué el suero que te ponen es «solución salina al 0,9 %» y nunca agua pura? La ósmosis lo explica todo.
Qué es la ósmosis
Si ponés una tira de papa en agua destilada, después de un par de horas queda rígida y pesa más. Si la ponés en agua con mucha sal, queda blanda y pierde peso. ¿Qué mueve el agua a través de las membranas vivas?
Movelo en el interactivo: el lado con más soluto gana agua y el otro la pierde.
¿Por qué ocurre? En el lado concentrado hay menos moléculas de agua libres por unidad de volumen. Por eso pasan más moléculas de agua del lado diluido al concentrado que en sentido contrario. El resultado neto es que el agua «va hacia donde hay más soluto».
Definí ósmosis e indicá qué propiedad debe tener una membrana para que se produzca este fenómeno.
Definí ósmosis e indicá qué propiedad debe tener una membrana para que se produzca este fenómeno.
Soluciones hipotónicas, isotónicas e hipertónicas
¿Qué significa que una disolución es hipotónica, isotónica o hipertónica respecto a una célula? Explicalo indicando hacia dónde tiende a moverse el agua en cada caso.
¿Qué significa que una disolución es hipotónica, isotónica o hipertónica respecto a una célula? Explicalo 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. Indicá si la disolución…
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. Indicá si la disolución de cada recipiente era hipotónica, isotónica o hipertónica respecto al glóbulo rojo, y justificá tu respuesta.
Efectos de la ósmosis según el tipo de célula
Aquí el medio es más diluido que el interior. Compará qué pasa con el agua.
Se introducen glóbulos rojos en agua destilada. Explicá, aplicando el concepto de ósmosis, qué les ocurrirá a estas células y por qué.
Se introducen glóbulos rojos en agua destilada. Explicá, 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…
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. Explicá qué estructura de la célula vegetal lo impide y cómo actúa.
Reto del tema. Como asesor biomédico, tenés que evaluar cómo el estrés osmótico afecta la integridad celular para diseñar una bebida isotónica. 1. Experimentación…
Reto del tema. Como asesor biomédico, tenés que evaluar cómo el estrés osmótico afecta la integridad celular para diseñar una bebida isotónica.
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Experimentación casera: Cortá tres tiras de papa de exactamente $5,0\text{ cm}$. Sumergí una en agua mineral (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.
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Toma de datos: Medí con regla milimetrada la longitud final de cada tira, calculá su variación porcentual ($\Delta L = \frac{L_f - L_i}{L_i} \cdot 100$) y registrá su consistencia táctil en una tabla.
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Informe razonado: Elaborá un gráfico con tus mediciones y redactá un informe breve donde justifiques:
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El comportamiento osmótico observado (turgencia frente a plasmólisis) y el papel de las acuaporinas.
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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:
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Precisión en la toma de datos empíricos y cálculo de $\Delta L$.
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Justificación biológica correcta de la ósmosis según la tonicidad del medio.
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Integración adecuada de la ultraestructura de membrana y los mecanismos de transporte.
Osmolaridad y tonicidad: el caso de la urea
La osmolaridad cuenta cuántas partículas disueltas hay por litro. El citoplasma de un eritrocito tiene unos 300 mOsm/L. Una solución de NaCl al 0,9 % ($0{,}9\ \text{g}/100\ \text{mL}$) tiene una osmolaridad parecida porque cada NaCl se separa en dos iones ($\text{Na}^+$ y $\text{Cl}^-$): es isotónica y el glóbulo conserva su volumen. En cambio, NaCl al 0,2 % tiene muy pocas partículas: es hipotónica y el glóbulo se hincha y sufre hemólisis.
La tonicidad es lo que de verdad le pasa a la célula, y depende de los solutos que no pueden cruzar la membrana.
El agua y las sales minerales
La ósmosis funciona porque la materia viva es sobre todo agua con sales disueltas. De las moléculas inorgánicas, estas dos son clave:
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Agua: es el disolvente de la célula. Es polar y forma puentes de hidrógeno, por lo que disuelve iones y moléculas polares, y es el medio donde ocurren las reacciones. Es el «solvente» que se mueve por ósmosis.
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Sales minerales: disueltas, como iones ($\text{Na}^+$, $\text{K}^+$, $\text{Cl}^-$, $\text{Ca}^{2+}$), determinan la concentración de solutos y por tanto el equilibrio osmótico. Precipitadas, forman estructuras como huesos y dientes (fosfato de calcio).
Las moléculas orgánicas (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos) no son iones: casi no contribuyen a la osmolaridad por unidad de masa, pero sí forman la estructura de la célula.
Ósmosis aplicada: conservación de alimentos y organismos extremos
Las bacterias también sufren los efectos de la ósmosis. Usá este hecho para explicar por qué la salazón y el azucarado son métodos tradicionales eficaces para conservar…
Las bacterias también sufren los efectos de la ósmosis. Usá este hecho para explicar por qué la salazón y el azucarado son métodos tradicionales eficaces para conservar alimentos.
Volvé al principio: el pepino con sal suelta jugo porque la sal crea un medio hipertónico y el agua sale de sus células. El suero de la mutualista es salino al 0,9 % para ser isotónico y no dañar los glóbulos rojos.