Concepto de presión osmótica
La Presión osmótica es la denominación dada a la presión ejercida en las células debido a la existencia de diferentes concentraciones de soluto en dos compartimentos celulares unidos por una membrana semipermeable.
Se admite que corresponde a la fuerza necesaria para parar con la ósmosis. Este concepto es de extrema importancia para los seres vivos, pues posibilita la compresión del movimiento del agua dentro de las células.
La ósmosis corresponde al transporte de agua a favor del gradiente de concentración. La fuerza ejercida para que el equilibrio en cada compartimento celular se mantenga estable corresponde a la presión osmótica, este equilibrio asume que no ocurre movimiento de agua en ningún sentido.
La presión osmótica consiste en una reducción del potencial de agua. El potencial de agua consiste en la tendencia de agua moverse de un ambiente a otro buscando siempre el equilibrio de concentraciones.
La entrada de agua en las células ocurre debido a un equilibrio entre la cantidad de soluto presente en la célula y en el medio ambiente. Por ejemplo, si la célula posee una mayor cantidad de soluto que en el medio ambiente, habrá una tendencia para que el agua existente en el medio ambiente entre en la célula, de forma que equilibre la cantidad de agua existente en los dos medios. Esta entrada ocurre por ósmosis.
La presión osmótica corresponde entonces a la fuerza necesaria para que el movimiento natural del agua deje de ocurrir, asegura entonces que no ocurre paso de agua de un lado a otro a través de una membrana semipermeable. La semipermeabilidad se debe al hecho de que el soluto no consigue pasar por la membrana, siendo el agua la única que posee esta capacidad.
La variación de las concentraciones de soluto en las células puede interferir con el desarrollo de los seres vivos, así como el metabolismo que regula las actividades vitales de las células. El mantenimiento de una presión osmótica estable por un organismo corresponde a la designación de osmorregulación, se trata de un mecanismo de homeostasia.
Dependiendo de las concentraciones de soluto pueden existir tres tipos de soluciones:
- Solución hipotónica – la concentración de solutos es mayor dentro de las células que en el medio exterior. Este hecho favorece la entrada de agua hacia dentro de las células, lo que hace aumentar la célula.
- Solución hipertónica – la concentración de solutos es menor dentro de las células que en el medio exterior. Este hecho lleva a la salida de agua de las células para el medio exterior, lo que provoca el encogimiento de la célula.
- Solución isotónica – esta solución presenta un equilibrio de concentraciones dentro y fuera de las células. El movimiento del agua se mantiene estable en ambos sentidos.
Independientemente de la solución, existe una tendencia constante para que exista un equilibrio en la cantidad de agua existente en el medio y en el interior de las células, siendo siempre favorecido el movimiento del agua a favor del área con menor concentración. La existencia de una presión osmótica se opone a esa tendencia.
La concentración en sal es uno de los factores que regulan la presión osmótica, siendo que cuanto mayor sea la cantidad de sal, mayor será la necesidad por parte de la célula de la entrada de agua, siendo entonces mayor la presión osmótica. Cuanto mayor sea el movimiento del agua, mayor es la presión osmótica ejercida.
El agua tiene entonces tendencia para moverse del lugar con mayor dilución para aquel que posee mayor concentración de soluto, ocurriendo así el equilibrio de las concentraciones y de la presión osmótica, en ambos compartimentos. Además de la concentración, la presión depende también de la temperatura a la que las soluciones se encuentran expuestas.
En teoría, este proceso es muy simple de entender, sin embargo, en la naturaleza no siempre se verifica lo que fue teorizado en ambiente controlado, existiendo por ello excepciones a la teoría anteriormente descrita.
La presión osmótica es de gran importancia para los seres vivos, particularmente para las plantas, puesto que la existencia de esta presión favorece muchos de los mecanismos de la planta. Permite a la planta mantenerse en vertical, así como regular la apertura y el cierre de sus estomas.
En las células animales, una elevada presión osmótica puede contribuir para la destrucción de estas células, puesto que no existe pared celular que mantenga la estructura de estas células intacta, su aumento de tamaño acaba por llevar a su ruptura.
Palabras clave:
- Ósmosis
- Concentración de la solución
- Agua
- Temperatura
- Presión
References:
- V A N’ T HOFF, JACOBU S H. (1901). Osmotic pressure and chemical equilibrium. Palestra do nobel. Consultado em: Setembro 30, 2015, em http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1901/hoff-lecture.pdf
- Osmosis. (2015). Encyclopædia Britannica. Consultado em: Setembro 30, 2015, em http://www.britannica.com/science/osmosis
