¿Qué es la ósmosis? El principio más importante en biología

ósmosis

Es el movimiento natural del agua de una solución a través de una membrana semipermeable

La ósmosis es un fenómeno biofísico en el que el agua (u otro solvente) se mueve de una solución menos concentrada a una solución más concentrada a través de una membrana parcialmente permeable (en otras palabras, deja pasar algunas partículas y bloquea otras).

El solvente mantendrá esta migración hasta que se alcance el equilibrio en la concentración.

Entonces, cuando hay una migración neta de las moléculas de agua de una solución que tiene una concentración baja de soluto hacia una que tiene una concentración de soluto más alta, llamamos a este fenómeno ósmosis. Este movimiento también se conoce a veces como "bajar el gradiente de concentración".

La presión osmótica es la fuerza requerida para evitar el movimiento del agua a través de la membrana semipermeable.

El término ósmosis, que en griego significa "empuje" o "impulso", fue acuñado por primera vez por J.A. Nollet, quien en 1747 describió un experimento en el que utilizó una vejiga animal para separar dos cámaras que contenían agua y vino. Observó que aumentó el volumen en la cámara que contenía vino y, si la cámara estaba cerrada, aumentaba la presión.

Como funciona la ósmosis

Un experimento clásico para la ósmosis consiste en dividir un vaso de agua en dos mitades, con una membrana semipermeable en el medio y sal agregada a uno de los lados. Pronto notarás que el agua migra desde el lado del vaso sin sal en absoluto hacia el lado con la solución salina. Este movimiento de agua continuará hasta que la concentración de sal sea la misma en ambos lados.

Es la misma razón por la que nunca debes colocar un caracol cerca de la sal, ya que provocaría que la pobre criatura muera a medida que se extrae el agua.

La clave para la ósmosis es la presencia de una membrana semipermeable que hace que sea más probable que las moléculas de agua en una solución de baja concentración choquen con la membrana y pasen a través de ella, mientras que las moléculas de agua en una solución concentrada tendrán muchas menos moléculas de agua que colisionen con la membrana y la atraviesen.

Este desajuste significa que existe una mayor probabilidad estadística de que más moléculas de agua pasen a través de la membrana desde una solución menos concentrada. Una vez que la probabilidad estadística de que las moléculas de agua pasen a través de la membrana es igual, la ósmosis se detiene.

ósmosis

Ósmosis en la naturaleza

La ósmosis es uno de los procesos esenciales de la vida. Cada célula de nuestro cuerpo, plantas y animales que nos rodean deben su supervivencia a la ósmosis.

Tomemos las plantas, por ejemplo. Cuando las regamos, vertimos en el extremo del tallo y en el suelo. Si las células de la planta están rodeadas por una solución que contiene una mayor concentración de moléculas de agua que la solución dentro de las células, el agua ingresará a las hojas, frutos y flores por ósmosis. Durante este proceso, la célula vegetal se volverá firme.

Sin embargo, si una planta está rodeada por una solución que contiene una concentración menor de agua, entonces las moléculas de agua de la solución dentro de las células de la planta serán expulsadas por ósmosis, volviendo la planta flácida.

Cuando regamos las plantas, solemos regar el extremo del tallo y el suelo en el que crecen. Por lo tanto, las raíces de las plantas absorben agua y de las raíces el agua viaja a diferentes partes de las plantas, ya sean hojas, frutos o flores. Cada raíz actúa como una barrera semipermeable, que permite que las moléculas de agua se transfieran de alta concentración (suelo) a baja concentración (raíces). Las raíces tienen pelo, lo que aumenta la superficie y, por lo tanto, la ingesta de agua por parte de las plantas.

Quizás un ejemplo más identificable se encuentre dentro de nuestros propios cuerpos. Cuando bebemos agua, las células la absorben por ósmosis al igual que las raíces de las plantas. La pared celular actúa como una membrana semipermeable, creando presión osmótica entre el interior y el exterior de la célula. La sangre es una solución más diluida que el citoplasma de la célula, por lo que el agua atravesará la pared celular. Lo mismo se aplica a los nutrientes y minerales, que también se transfieren por ósmosis.

Los humanos han reconocido el potencial de la ósmosis desde la antigüedad, empleándola para preservar los alimentos. Los antiguos observaron que agregar sal o azúcar elimina el agua de los tejidos. En ese momento, el proceso se llamaba imbibición debido al hecho de que los solutos como la sal y el azúcar atraían el agua del material que tocaban.

¿Cuál es la diferencia entre ósmosis y difusión?

ósmosis y difusión

La difusión y la ósmosis son procesos de transporte pasivo, lo que significa que no requieren aporte de energía para mover sustancias. Ambos procesos son esenciales para el buen funcionamiento de los procesos biológicos, como el transporte de agua o nutrientes entre las células.

La principal diferencia entre los dos es que la difusión puede ocurrir en cualquier mezcla, incluso cuando dos soluciones no están separadas por una membrana semipermeable, mientras que la ósmosis ocurre exclusivamente a través de una membrana semipermeable.

La difusión hace que la composición del aire sea uniforme al redistribuir especies químicas, como el oxígeno en el aire, hasta alcanzar el equilibrio: en otras palabras, hasta que se haya eliminado el gradiente de concentración, la diferencia de concentración entre dos áreas. Si la concentración de una especie no es inicialmente uniforme, con el tiempo, la difusión provocará una transferencia de masa a favor de una concentración más uniforme.

En pocas palabras: la ósmosis, el movimiento natural del agua hacia una solución a través de una membrana semipermeable, es fundamental para toda la biología. Es un proceso de transporte pasivo como la difusión, pero los dos son distintos.

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