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apuntes de microbiologia ...

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Solución Isotónica, Hipertónica, e Hipotónica

En este artículo examinaremos tres tipos de soluciones: soluciones isotónicas, hipertónicas e hipotónicas. Antes de hablar de los tipos específicos, primero vamos a repasar el escenario en el que existe la solución. Por ejemplo, cuando hablamos de las soluciones anteriores, estas son soluciones fuera de una sustancia. Por ejemplo, digamos si colocamos una célula en una solución, que es el ejemplo que usaremos para todas las diversas soluciones. La solución fuera de la célula es a lo que nos estamos refiriendo cuando hablamos de isotónica, hipertónica o hipotónica. La solución puede ser agua pura o la solución puede ser agua con un soluto disuelto en ella, o cualquier solución de este tipo. Para los ejemplos siguientes, utilizaremos una célula que tiene una concentración de NaCl de 0,9%. Así que la concentración de agua dentro de él es 99,1%.

Solución Isotónica Una solución isotónica es una solución en la que la misma cantidad de soluto y solución está disponible dentro de la célula y fuera de la célula. La solución y el porcentaje de soluto son los mismos dentro de la célula que en la solución fuera de la célula. Por lo tanto, usando los números anteriores, una célula colocada en una solución de agua con NaCl al 0,9% está en equilibrio. Así, la célula permanece del mismo tamaño. La solución es isotónica en relación con la célula.

Solución Hipertónica Una solución hipertónica es una solución que contiene más soluto que la célula que se coloca en ella. Si se coloca una célula con una concentración de NaCl de 0,9% en una solución de agua con una concentración de NaCl al 10%, se dice que la solución es hipertónica. Hyper significa más, lo que significa que la solución que la célula se coloca en contiene más soluto que la solución dentro de la célula. Cuando la solución contiene más soluto, esto significa que contiene menos agua. La solución fuera de la célula es 10% de NaCl, lo que significa que es 90% de agua. La solución dentro de la célula es 0,9% de NaCl, lo que significa que es 99,1% de agua. Recuerde, la solución fluye de una mayor concentración de agua a una menor concentración de agua. Esto es para diluir las áreas de mayores concentraciones de soluto, por lo que se puede alcanzar el equilibrio. Siendo que la solución exterior es 90% de agua mientras que el interior contiene 99,1% de agua, el agua

fluye desde el interior de la célula a la solución exterior para diluir las áreas altas de concentración de soluto. Por lo tanto, la célula pierde agua y se encoge. De nuevo, cuando hacemos referencia a una solución para decir que es hipertónica o hipotónica, estamos haciendo referencia a la cantidad de soluto presente en la solución en comparación con el soluto dentro de la célula que está en la solución. Si la solución fuera de la célula tiene más soluto que la solución dentro de la célula, la solución es hipertónica. Si la solución dentro de la célula tiene más soluto que la solución fuera de la célula, la solución es hipotónica. Si la solución fuera de la célula contiene el mismo soluto que la solución dentro de la célula, la solución es isotónica.

Solución Hipotónica Una solución hipotónica es una solución que contiene menos soluto que la célula que se coloca en ella. Si una célula con una concentración de NaCl se coloca en una solución de agua destilada, que es agua pura sin sustancias disueltas, la solución en el exterior de la célula es 100% de agua y 0% de NaCl. Dentro de la célula, la solución es 99,1% de agua y 0,9% de NaCL. El agua, de nuevo, va de una concentración más alta a una concentración más baja para disolver la concentración de soluto para alcanzar el equilibrio. Así que el agua va desde la solución de agua destilada hasta el interior de la célula para diluir la concentración de soluto dentro de la célula. Como consecuencia, la célula se hincha y posiblemente estalla. Por lo tanto, poner una célula con soluto en una solución de agua destilada causará hinchazón y posible ruptura de la célula.

La principal manera de recordar todo esto es que cuando hablamos de las diversas soluciones, estamos hablando en referencia a la solución externa, no a la solución dentro de la célula. Luego, cuando hablamos de soluciones isotónicas, hipertónicas e hipotónicas, podemos usar los prefijos y sufijos para determinar cuál es cuál. El sufijo -tónico está en relación con la cantidad de soluto en la solución. Hiper significa más, hipo significa menos. Así que una solución hipertónica es una solución que contiene más soluto que la solución dentro de la célula. Y una solución hipotónica es una solución que contiene menos soluto que la solución dentro de la célula. Esta es la mejor manera de aprender esto.

Fenómenos de Difusión, Ósmosis y Diálisis. Soluciones Isotónicas, Hipotónicas e Hipertónicas Difusión Difusión es el proceso irreversible por el cual un grupo de partículas se distribuye de manera uniforme en un medio ya sea vacío o formado por otro grupo de partículas. Este proceso es estadísticamente predecible en conjunto, aunque el movimiento de cada partícula aislada es totalmente aleatorio. Se encuentra impulsado por el movimiento térmico de las partículas que componen ese sistema y se produce siguiendo las líneas de mayor diferencia de concentración entre regiones, esto es, siguiendo los gradientes de concentración.

Osmosis La ósmosis es un fenómeno físico relacionado con el comportamiento de un sólido como soluto de una solución ante una membrana semipermeable para el solvente pero no para los solutos. Tal comportamiento entraña una difusión simple a través de la membrana, sin "gasto de energía". La ósmosis del agua es un fenómeno biológico importante para la fisiología celular de los seres vivos.

Definición de ósmosis En el griego es donde podemos encontrar el origen etimológico del término ósmosis. En concreto, se puede establecer que el mismo procede de la palabra osmosis que está formada

por dos partes bien diferenciadas: osmos, que significa impulso, y el sufijo –sis que puede traducirse como acción.

La ósmosis u osmosis es un proceso físico-químico que hace referencia al pasaje de un disolvente, aunque no de soluto, entre dos disoluciones que están separadas por una membrana con características de semipermeabilidad. Estas disoluciones, por otra parte, poseen diferente concentración. Una membrana semipermeable es aquella que contiene poros de dimensión molecular. Como el tamaño de estos poros es muy reducido, sólo pueden atravesar la membrana las moléculas más pequeñas, no así las de mayor tamaño. Esto quiere decir que, si una de estas membranas se encarga de separar un líquido y de dividirlo en dos particiones, se producirán diversos fenómenos que se explican a partir de las nociones de potencial electroquímico y difusión simple. El primer concepto está vinculado a que, al sumar el potencial de los componentes de una solución, el resultado será superior al de los componentes químicos de cada uno de ellos. Debido a esta falta de equilibrio, las partículas solventes fluirán hacia la zona que tenga menor potencial, algo que se conoce como presión osmótica mensurable. El solvente, por su parte, se dirigirá rumbo al soluto para conseguir un equilibrio del potencial o para lograr que la presión hidrostática pueda equilibrar la presión osmótica. Más exactamente podemos determinar que existen dos clases de ósmosis claramente diferenciadas. Así, en primer lugar, hallamos el llamado fenómeno de la ósmosis directa que es aquel proceso de tipo natural que tiene lugar en todas las células vivas y tiene como resultado que se consiga la extracción de agua pura de lo que es el medio ambiente. Y luego, en segundo lugar, nos encontramos con la ósmosis inversa. Esta no es un fenómeno fruto de la Madre Naturaleza sino que es un proceso inventado por el propio ser humano y que consiste en “darle la vuelta” al anterior tipo de ósmosis. De ahí que el fin que persigue es conseguir agua purificada tomando como punto de partida un área de agua salada o impura. La manera de alcanzar dicho objetivo es llevando a cabo la presión propiciando que se produzca así el paso del agua a través de lo que es un membrana semipermeable. Y todo ello en sentido contrario al que tiene lugar de manera natural.

Entre los ejemplos que podemos establecer para comprender el proceso de la ósmosis inversa se encuentran algunos tan sencillos como el que se utiliza para concentrar lo que es el suero del queso o removerle el alcohol a la cerveza así como el agua para el riego. Es importante destacar que la ósmosis es un fenómeno que tiene una gran importancia en la fisiología de las células de los seres humanos y de los animales. El concepto de ósmosis, por otra parte, se utiliza para nombrar a la influencia recíproca que se registra en los individuos que forman parten de un mismo grupo. Diálisis Es el pasaje de agua más soluto de un lugar de mayor concentración a un lugar de menor concentración. En bioquímica, la diálisis es el proceso de separar las moléculas en una solución por la diferencia en sus índices de difusión a través de una membrana semipermeable. Típicamente una solución de varios tipos de moléculas es puesta en un bolso semipermeable de diálisis, como por ejemplo, en una membrana de la celulosa con poros, y el bolso es sellado. El bolso de diálisis sellado se coloca en un envase con una solución diferente, o agua pura. Las moléculas lo suficientemente pequeñas como para pasar a través de los poros (a menudo agua, sales y otras moléculas pequeñas) tienden a moverse hacia adentro o hacia afuera del bolso de diálisis en la dirección de la concentración más baja. Moléculas más grandes (a menudo proteínas, ADN, o polisacáridos) que tiene dimensiones significativamente mayores que el diámetro del poro son retenidas dentro del bolso de diálisis. Una razón común de usar esta técnica puede ser para quitar la sal de una solución de la proteína. Soluciones Isotónicas Isotónica, es un estado de equilibrio osmótico entre dos soluciones separadas por una membrana, o entre un organismo y su medio ambiente. El medio o solución isotónica es aquél en el cual la concentración de soluto está en igual equilibrio fuera y dentro de una célula. Solución Hipertónica una solución hipertónica es aquella que tiene mayor concentración de soluto en el medio externo, por lo que una célula en dicha solución pierde agua (H2O) debido a la diferencia de presión, es decir, a la presión osmótica, llegando incluso a morir por deshidratación. La salida del agua de la célula continúa hasta que la presión osmótica del medio externo y de la célula sean iguales. Fenómenos similares ocurren al conservar alimentos en salmueras o jarabes concentrados de azúcar.

Solución Hipotónica Solución que contiene una concentración de soluto más baja que otra solución, por lo cual ejerce una presión osmótica menor que ésta, como en el caso de la solución salina hipotónica, que contiene menos sal que el líquido intracelular o extracelular. En una solución hipotónica, las células se expanden....