Ejercicio resuelto de Transporte membranoso · Biología · 2020

En la figura se representa una célula que está en disoluciones con diferente concentración salina.



a) Explique, ¿cómo tiene que ser la concentración salina de la disolución en cada caso y cómo se puede explicar ese cambio de forma? ¿Cuál es el nombre de este proceso y qué repercusiones tiene en los seres vivos? (1,5)

b) El agua es un excelente disolvente. Explique por qué. (0,5)

$\textbf{a) Explique, ¿cómo tiene que ser la concentración salina de la disolución en cada caso y cómo se puede explicar ese cambio de forma? ¿Cuál es el nombre de este proceso y qué repercusiones tiene en los seres vivos? (1,5)}$

El proceso es la ósmosis: la difusión del disolvente —el agua— a través de una membrana semipermeable desde la disolución más diluida hacia la más concentrada. La membrana deja pasar el agua pero no los solutos, de modo que lo único que puede igualar las concentraciones a los dos lados es el movimiento del agua.

$\text{Caso}$	$\text{Medio}$	$\text{Qué ocurre}$
1	Hipertónico: más concentrado que el citoplasma	El agua sale de la célula, que pierde volumen y se arruga; en un glóbulo rojo se llama crenación, y en una célula vegetal, plasmólisis
2	Isotónico: igual de concentrado	No hay flujo neto de agua: entra tanta como sale y la célula conserva su forma
3	Hipotónico: menos concentrado	El agua entra en la célula, que se hincha y puede llegar a estallar; en un glóbulo rojo, hemólisis

La explicación del cambio de forma es, por tanto, siempre la misma: el agua se mueve hacia donde hay más solutos, y la célula gana o pierde volumen en consecuencia.

Las repercusiones en los seres vivos son enormes. La ósmosis regula el equilibrio hídrico y el volumen de todas las células, y de ahí que los medios internos —el plasma, el líquido intersticial— tengan que mantenerse isotónicos respecto al citoplasma; en eso consiste buena parte de la osmorregulación que realizan el riñón y otros órganos, y por eso los sueros que se inyectan son isotónicos. En los vegetales, la entrada de agua en un medio hipotónico produce la presión de turgencia que mantiene erguidas las hojas y los tallos herbáceos, y su pérdida provoca el marchitamiento. También explica que la sal y el azúcar conserven los alimentos: deshidratan por ósmosis a los microorganismos.

$\textbf{b) El agua es un excelente disolvente. Explique por qué. (0,5)}$

Porque es una molécula polar. El oxígeno es mucho más electronegativo que el hidrógeno y la molécula es angular, así que las cargas no se compensan: queda una densidad de carga negativa sobre el oxígeno y positiva sobre los hidrógenos. Ese dipolo permanente le permite establecer puentes de hidrógeno consigo misma y con cualquier otra molécula polar o con carga.

Gracias a ello, cuando se disuelve una sal las moléculas de agua rodean a cada ion —el polo negativo hacia los cationes y el positivo hacia los aniones—, lo separan de la red cristalina y lo mantienen disperso, en lo que se llama solvatación. Con las moléculas orgánicas polares, como los glúcidos o los aminoácidos, hace lo propio mediante puentes de hidrógeno. De ahí que se le llame el disolvente universal, y de ahí que sea el medio en el que ocurren las reacciones metabólicas y el vehículo de transporte de los seres vivos.