¿Cómo las sustancias atraviesan las membranas?


Puesto que la membrana plasmática separa el citoplasma del fluido del ambiente extracelular, iniciaremos nuestro estudio del transporte por las membranas con un breve repaso de las características de los fluidos.

  1. Un fluido es un líquido o un gas; es decir, cualquier sustancia que puede moverse o cambiar de forma, en respuesta a fuerzas externas, sin desintegrarse.
  2. La concentración de moléculas en u fluido es el número de moléculas en una unidad de volumen dada.
  3. Un gradiente es una diferencia física entre dos regiones del espacio que hace que se muevan moléculas desde una región a otra. Las moléculas a menudo generan o encuentran  gradientes de concentración, presión y carga eléctrica.

Para entender cómo los gradientes de concentración influyen en el movimiento de moléculas o iones dentro de un fluido, consideremos la disolución de un cubo  de azúcar en el café, o las moléculas de perfume que se desplazan desde un frasco abierto hacia el aire. Estas sustancias se mueven en respuesta a un gradiente de concentración, una diferencia en la concentración de esas sustancias entre una región y otra.


¿Qué causa este movimiento?


Las moléculas individuales de un fluido se mueven continuamente, rebotando unas contra otras en direcciones aleatorias. Con el tiempo, estos movimientos aleatorios producen un movimiento neto de las moléculas desde las regiones de alta concentración a las regiones de baja concentración, en el proceso llamado difusión.

Por analogía con la gravedad, diremos que tales movimientos bajan por el gradiente de concentración. Si no hay factores que se opongan a este movimiento, como una carga eléctrica o diferencias de presión o barreras físicas, el movimiento de moléculas desde las regiones de alta concentración a las de concentración baja continuará hasta que la sustancia esté dispersada de manera uniforme en todo el fluido o en el aire. En tal estado de dispersión uniforme, llamado equilibrio dinámico, ya no hay gradiente de concentración. Las moléculas continúan sus movimientos y choques aleatorios, pero la concentración no cambia; la sustancia han alcanzado un equilibrio con su ambiente.

 

Los principios de la difusión

  • La difusión es el movimiento neto de moléculas en un gradiente de concentración alta a baja
  • Cuando mayor es el gradiente de concentración, más rápida es la velocidad de difusión
  • Si no intervienen otros procesos, la difusión continuará hasta eliminar el gradiente de concentración
  • La difusión no puede desplazar moléculas rápidamente a grandes distancias
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Página creada y editada por Fresia Quintana Jara Profesor de Estado en Biología y Ciencias Universidad de Chile