Ósmosis

A ósmosis es el movimiento de moléculas de solvente a través de una membrana selectivamente permeable desde un área de alta concentración de moléculas de solvente a un área de baja concentración. En los sistemas vivos, el principal disolvente es el agua. La membrana plasmática es más permeable al agua que la mayoría de las demás moléculas pequeñas, iones y macromoléculas. Esta permeabilidad ocurre debido a la simple difusión de agua que ocurre a través de la membrana plasmática y la presencia de canales de proteínas (acuaporinas) en la membrana.

Las soluciones se pueden clasificar de diferentes maneras con respecto a su concentración relativa. Cuando una solución tiene la misma concentración que otra, es decir, cuando tienen la misma cantidad de partículas por unidad de volumen, aunque no sean del mismo tipo, ejercen el mismo presión osmótica y lo llamamos solución isotónica. Wcomo están separados por una membrana, el agua fluirá en ambas direcciones proporcionalmente. Cuando se comparan soluciones con diferentes concentraciones, la solución con la mayor concentración de soluto se denomina hipertónica y las soluciones con la menor concentración de soluto se denominan hipotónicas. Cuando colocamos una membrana entre soluciones con diferentes concentraciones, el solvente se mueve de la solución hipertónica hacia la hipotónica hasta que las dos se vuelven isotónicas.

La ósmosis puede causar cambios en el volumen celular. Cuando una célula se sumerge en una solución isotónica, nunca gana ni pierde agua y cuando se coloca en una solución hipertónica, tienden a encogerse a medida que pierden agua hacia el exterior. Sin embargo, en soluciones hipotónicas, debido al movimiento del agua hacia el interior de la célula, se hincha e incluso puede romperse. En condiciones normales, las células son generalmente hipertónicas en relación con el medio en el que se insertan, por lo que el agua presente en el medio externo tiende a penetrar en las células.

Debido a la facilidad con la que el agua atraviesa la membrana plasmática, las células, tanto de organismos unicelulares como pluricelulares, han desarrollado una serie de estrategias para evitar su lisis (ruptura) o disminución del volumen citoplasmático. En plantas y bacterias, la presencia de una pared celular rígida e inexpandible que rodea la membrana plasmática impide que la célula aumente de volumen y evita su ruptura. Algunos protozoos de agua dulce que habitan ambientes altamente hipotónicos tienen un orgánulo (vacuola contráctil) que bombea agua fuera de la célula. En animales multicelulares, el plasma sanguíneo y los fluidos intersticiales se mantienen a una osmolaridad similar a la del citosol a través de una alta concentración de albúmina y otras proteínas en el plasma sanguíneo. El bombeo de Na⁺ al medio extracelular también ayuda en el equilibrio osmótico.