Definición de Ósmosis flujo, potencial osmótico, y células

Se denomina ósmosis al proceso mediante el cual un solvente líquido se mueve a través de una membrana semipermeable, que permite el pasaje del solvente, pero no de los solutos. En el caso de las células, el solvente es siempre el agua, y la membrana semipermeable corresponde a las membranas celulares.

Sentido del flujo

El movimiento del solvente a través de la membrana semipermeable se produce de acuerdo a la concentración de solutos a cada lado de la misma. Así, el solvente fluye espontáneamente desde el lado con menor concentración de solutos hacia el lado con mayor concentración de solutos. O lo que es lo mismo, desde el lado con mayor concentración de solvente hacia el lado con menor concentración de solvente. De esta manera, el flujo del solvente es impulsado por su gradiente de potencial químico, y tiende a igualar su concentración a ambos lados de la membrana, como así también la concentración de solutos disueltos en ella.

Potencial osmótico

El potencial osmótico es una forma de medir la dirección del flujo del solvente de acuerdo a la concentración relativa de solutos en las soluciones presentes a cada lado de una membrana selectivamente permeable. Así, podemos distinguir entre tres tipos de soluciones:

– Hiposmótica: Se trata de una solución con menor concentración de solutos y mayor concentración de solvente (es decir, más diluida).

– Hiperosmótica: Es la solución con mayor concentración de solutos y menor concentración de solvente (la más concentrada).

– Isosmótica: Se da cuando la concentración de solutos y solvente es igual a ambos lados de la membrana que las separa.

De acuerdo con esto, cuando la concentración de solutos es diferente a ambos lados de la membrana, el movimiento del solvente se producirá desde la solución hiposmótica hacia la hiperosmótica. Si las soluciones son isosmóticas, el flujo neto de solvente entre ambos lados de la membrana será igual a cero.

Ósmosis en las células. El concepto de tonicidad

Si consideramos que entre el 70 y 80% del contenido corporal y celular de un ser vivo corresponde al agua, el estudio de sus movimientos y distribución resulta crucial para comprender su funcionamiento y los procesos que en él se llevan a cabo.

En las células, el agua pasa directamente a través de la bicapa lipídica que conforma las membranas celulares. A su vez, puede pasar de un lado al otro a través de unas proteínas transportadoras ubicadas en la membrana llamadas acuaporinas.

Sin embargo, en las células no se puede explicar el movimiento del agua únicamente considerando la concentración de solutos a ambos lados de la membrana celular, ya que ésta presenta diferentes grados de permeabilidad para diferentes moléculas. En este punto, resulta útil introducir el concepto de ‘’tonicidad’’, que describe a la solución que rodea a una célula y predice si provocará la entrada o salida de agua de la misma.

Así, una solución hipotónica es aquella que presenta una concentración de solutos menor que la que posee la célula en su interior, por lo tanto, provocará un flujo neto de agua desde afuera hacia adentro de la célula. Esta entrada de agua produce un aumento del volumen celular, y la célula se pone turgente. En las células vegetales, la turgencia es el estado fisiológico normal y deseable, en el que la membrana plasmática hace presión contra la pared celular que la contiene. Por el contrario, en las células animales (que no poseen pared celular), este estado puede provocar un aumento excesivo del volumen de la célula con el riesgo de que explote.

Lo fisiológicamente normal en las células animales es que estén inmersas en una solución isotónica, en donde la concentración de solutos es igual dentro y fuera de la célula. De esta manera, no hay flujo neto de agua entre un lado y el otro de la membrana plasmática, y el volumen de la célula no se modifica. Las células vegetales perderán la turgencia en una solución isotónica, y las hojas y el tallo de la planta en cuestión se verán con aspecto marchito.

Por último, una solución hipertónica es aquella que presenta una concentración de solutos mayor que la que posee la célula en su interior, y por lo tanto provocará un flujo neto de agua desde adentro hacia afuera de la célula, reduciendo así el volumen celular. En las células vegetales, esta situación produce un fenómeno llamado plasmólisis, en el que la salida de agua de la célula produce una separación entre la membrana plasmática y la pared celular, provocando también que la planta se marchite hasta morir.

Autora

Escrito por Tatiana Bengochea para la Edición #114 de Enciclopedia Asigna, en 08/2022. Tatiana es Lic. en Ciencias Biológicas y Prof. en Biología. Graduada en la UBA, Arg.