3) Equilibrio osmótico (Actividad 6 de unidad 1).
Hemos comentado en la primera etapa de esta unidad, que si bien los organismos vivos como tales no se encuentran en equilibrio sino en estado estacionario, hay un equilibrio que se cumple en ellos y es el osmótico, encargándose los organismos de mantenerlo como parte de su homeostasis.
a) ¿Qué se entiende por equilibrio osmótico? Si bien abordaremos esta temática posteriormente en este curso, haremos ahora una breve introducción.
El equilibrio osmótico se refiere al agua, componente fundamental de los seres vivos, y a su tendencia a pasar de un compartimento a otro. Diremos por ahora que los organismos vivos se encuentran compartimentados como parte de su organización. También retomaremos este punto en una próxima unidad.
Para presentar el problema elegimos como sistema de estudio, una célula. En este caso, habrá equilibrio osmótico cuando no exista tendencia del agua a entrar a ella o a salir de ella. En términos generales, hay equilibrio osmótico cuando el agua no tiende a pasar de un compartimento a otro.
b) ¿En qué condiciones se cumple esto? El equilibrio osmótico o smótico depende esencialmente de dos factores: presión hidrostática y presión osmótica. Busca en la bibliografía qué se entiende por dichos términos.
A modo de simplificar su tratamiento, despreciaremos al factor presión hidrostática. Esto es posible si elegimos células animales, dado que estas tienen paredes distensibles y habitualmente no existen diferencias de presión hidrostática entre los medios intracelular y extracelular. Nos quedamos entonces únicamente con el factor presión osmótica.
Te presentamos a continuación cómo se calcula la presión osmótica ( π) de una solución de un único soluto, a partir de la concentración del soluto que la conforma (C), el número de partículas en que se disocia dicho soluto en solución s olución (i), y la temperatura absoluta (T) a la que se encuentra dicha solución:
π
= R.T.C.i
(R es la constante universal de los gases) Esta ecuación se conoce como la ecuación de Van’t Hoff modificada. Busca en la bibliografía cómo se calcula la osmolaridad de una solución, y cómo se relaciona la osmolaridad con la presión osmótica. Puedes consultar libros de física, química o físicoquímica.
Continuemos… Ahora podemos ir al punto central de este tema, que es cómo las diferencias de presión osmótica determinan la tendencia al escape del agua.
Para ayudarte a comprenderlo te invitamos a experimentar con un simulador de ósmosis disponible en Internet, visitando: http://www.vivo.colostate.edu/hbooks/cmb/cells/pmemb/osmosis.html
c) ¿Cómo determina el sentido del flujo de agua, las diferencias de presión osmótica? Discútelo con tus compañeros de subgrupo a partir de tus resultados de trabajar con el simulador de ósmosis, y elabora en forma colaborativa un párrafo que lo explique.
Avancemos…
Traslademos esta situación de un simulador artificial con el que trabajaste, a una célula animal. Para eso te invitamos a observar las siguientes figuras. En ellas se representan eritrocitos de mamífero en tres soluciones: - una isotónica; - otra hipotónica; - otra hipertónica.
Busca en la bibliografía, opina y comparte con tus compañeros de subgrupo: d) ¿Qué se entiende por tonicidad de una solución?, ¿es lo mismo que osmolaridad? e) A partir del efecto efecto observable de las soluciones “problema” en en los eritrocitos, ¿a cuál de ellas denominarías isotónica?, ¿a cuál hipotónica?, ¿y a cuál hipertónica? A modo de reflexión:
Algunas de las soluciones “problema” (1), (2) y (3), constituyeron
para las células un cambio que implicó un desequilibrio osmótico. Se trata de soluciones denominadas anisotónicas, por generar dicho desequilibrio y determinar un flujo de agua que finalmente modifica el volumen de las células, tal como se observa en las figuras. Este flujo de agua permite el restablecimiento de un nuevo equilibrio osmótico.
