Si un tejido vegetal o animal se introduce en soluciones de diferentes concentraciones osmóticas:
a) ¿Qué ocurriría si la solución utilizada fuera hipotónica? Razone la respuesta. [0,3 puntos]
b) ¿Qué ocurriría si la solución utilizada fuera hipertónica? Razone la respuesta. [0,3 puntos]
c) Explique con qué propiedad de la membrana plasmática están relacionadas las respuestas de los apartados anteriores. [0,4 puntos]
Una solución hipotónica tiene menos solutos que el medio interno de las células, de modo que el agua entra en ellas por ósmosis, desde donde está más diluida hacia donde está más concentrada.
En un tejido animal, las células se hinchan y, al no tener pared que las contenga, pueden llegar a romperse: es la lisis osmótica, que en los eritrocitos se llama hemólisis.
En un tejido vegetal, el agua también entra, pero la pared celular de celulosa es rígida y limita la expansión. La célula se vuelve turgente y ejerce presión contra la pared, lo que da rigidez al tejido; normalmente no estalla. Por eso las plantas mantienen erguidas sus hojas y sus tallos herbáceos, y por eso una lechuga marchita se recupera en agua.
Una solución hipertónica tiene más solutos que el medio interno, de modo que ahora el agua sale de las células.
En el tejido animal, las células se deshidratan y se retraen, con la membrana arrugada: es la crenación.
En el tejido vegetal, el agua sale de la vacuola y del citoplasma y el protoplasto se separa de la pared, que permanece en su sitio por ser rígida. Ese proceso se llama plasmólisis, y el tejido pierde turgencia y se marchita. Si se devuelve la célula a un medio hipotónico a tiempo, el proceso puede revertirse —desplasmólisis—, pero si la deshidratación es prolongada la célula muere.
Es el fundamento de la conservación de alimentos en salazón o en almíbar: el medio hipertónico deshidrata a los microorganismos e impide su crecimiento.
Con su permeabilidad selectiva, y en concreto con el hecho de que se comporta como una membrana semipermeable: deja pasar el agua con facilidad y no deja pasar libremente a la mayoría de los solutos.
La bicapa lipídica es una barrera hidrófoba que impide el paso de los iones y de las moléculas polares, que solo pueden atravesarla si existe una proteína transportadora específica —canal, permeasa o bomba. El agua, en cambio, difunde a través de ella y sobre todo por unos canales propios, las acuaporinas.
Esa asimetría es la que hace posible la ósmosis: como los solutos no pueden moverse para igualar las concentraciones, lo único que puede desplazarse es el disolvente, y el agua se mueve hasta que las dos disoluciones se igualan o hasta que una presión mecánica lo impide, como ocurre con la pared celular vegetal.
Si la membrana fuera totalmente permeable no habría ósmosis, porque los solutos difundirían por su cuenta y no habría diferencia de concentración que compensar; pero tampoco habría célula, porque el medio interno se igualaría al externo.