La ósmosis es un flujo dirigido de partículas moleculares a través de una membrana semipermeable. En biología, es fundamental para la regulación de agua equilibrar en celdas.
¿Qué es la osmosis?
La ósmosis es un flujo dirigido de partículas moleculares a través de una membrana semipermeable. En biología, es fundamental para la regulación de agua equilibrar en celdas. Ósmosis significa "penetración" en griego. Se describe como paso espontáneo para disolventes como agua a través de una membrana selectivamente permeable. La membrana es permeable solo al solvente pero no al soluto. La difusión selectiva de un solo componente da como resultado una igualación del potencial químico en ambos lados de la membrana. La ósmosis se encuentra con frecuencia en la naturaleza. Especialmente en membranas biológicas, selectivo masa la transferencia es necesaria para que tengan lugar los procesos de transporte biológico. Sin embargo, los procesos de transporte activos que consumen energía también aseguran aquí que la presión osmótica que se desarrolla pasivamente no sea destructiva para la célula. Si bien no es posible una reversión en los procesos de difusión normales, la ósmosis es un proceso reversible.
Función y tarea
En ósmosis, moléculas de una solución o disolvente puro se difunden selectivamente a través de una membrana hasta que el potencial químico se equilibra en ambos lados de esa membrana. Por ejemplo, una solución concentrada se diluye en el otro lado con el disolvente hasta que la presión hidrostática acumulada impide una mayor difusión. Moléculas pueden migrar a través de la membrana, sin importar de qué lado provengan. Sin embargo, siempre es más probable que se difundan en la dirección de la mayor diferencia de potencial. Cuando el potencial químico está equilibrado, el mismo número de partículas migran de izquierda a derecha que de derecha a izquierda. Por lo tanto, nada cambia externamente. Sin embargo, debido a la dilución deseada de la solución concentrada, se ha acumulado una mayor cantidad de líquido en un lado, lo que ha generado una alta presión (la presión osmótica). Si la membrana ya no puede soportar la presión, la celda puede destruirse. Los procesos de transporte activo a través de la membrana garantizan la eliminación de determinadas sustancias con el gasto de energía. Un ejemplo ilustrativo de un proceso osmótico es el hinchamiento de las cerezas maduras cuando se les agrega agua. En este proceso, el agua penetra a través del exterior piel de la fruta, mientras que el azúcar no puede escapar. El proceso de dilución dentro de la fruta continúa hasta que estalla. Dentro del cuerpo, la combinación de procesos de transporte osmóticos y activos que consumen energía asegura la suavidad correr de procesos bioquímicos en espacios separados por biomembranas. Por lo tanto, pueden existir células que estén separadas del entorno externo pero que estén en constante intercambio metabólico con él. También hay orgánulos dentro de la célula donde pueden tener lugar reacciones separadas. Para evitar que la presión osmótica aumente hasta el punto de romper las biomembranas, moléculas son expulsados por procesos de transporte activo. En células de mamíferos, la proteína NFAT5 se produce cada vez más cuando aumenta la presión osmótica. Proporciona una serie de mecanismos contrarios para proteger a la célula de la hipertonía. estrés (presión demasiada). En este proceso, el transporte proteínas se producen que, con el gasto de energía, canalizan determinadas sustancias fuera de la célula. Entre otras cosas, sustancias urinarias como glucosa y exceso electrolitos son excretados por los riñones para regular la presión osmótica en el cuerpo.
Enfermedades y dolencias
La ósmosis también juega un papel importante en la regulación de los electrolitos. equilibrar. Los electrolitos se disuelven sales y constan de iones metálicos cargados positivamente como sodio, potasio, magnesioo calcio iones y aniones cargados negativamente como cloruro, bicarbonato, o fosfato aniones. Están presentes en diferentes concentraciones tanto dentro de la célula (intracelular), fuera de las células (intersticial) como dentro del torrente sanguíneo (intravascular). La concentración Las diferencias generan la tensión eléctrica en las membranas celulares, desencadenando una variedad de procesos a nivel celular. Si el concentración Las diferencias se alteran, todo el equilibrio electrolítico también se altera. Los riñones regulan este equilibrio electrolítico a través de varios mecanismos como los mecanismos de la sed, los procesos hormonales o riñón-Péptidos que actúan. En casos de severa diarrea, vómitos, sangre pérdida o insuficiencia renal, el equilibrio de agua y electrolitos puede verse alterado. Cada electrolito puede estar presente en concentraciones demasiado altas o demasiado bajas. Las alteraciones en el equilibrio de agua y electrolitos a veces son potencialmente mortales, dependiendo de su gravedad. Ejemplos de tales condiciones incluyen deshidratación, hiperhidratación, hiper e hipovolemia (aumento o disminución sangre volumen), hipo y hipernatremia, hipo y hiperpotasemiae hipo e hipercalcemia. Cada una de estas condiciones requiere un tratamiento intensivo. Como regla general, el equilibrio de agua y electrolitos se reequilibra rápidamente. Sin embargo, si el mecanismo regulador entre los procesos de transporte activo y los procesos osmóticos se ve alterado por insuficiencia renal u otra enfermedad, pueden producirse desequilibrios electrolíticos crónicos. Como resultado, se producen edema, enfermedad cardiovascular, edema cerebral, estados de confusión o convulsiones. Las interrelaciones del equilibrio de agua y electrolitos con los procesos biológicos del cuerpo son tan complejas que a menudo se observan síntomas similares para todas las formas de trastornos electrolíticos. La determinación del equilibrio electrolítico debe ser una investigación estándar cuando estos síntomas son crónicos.
