Permeabilidad selectiva: definición, características y ejemplos

¿Qué es la permeabilidad selectiva?

Debido a que la permeabilidad selectiva es un tema complejo, aprenderá las definiciones de varios términos en esta lección. La permeabilidad selectiva generalmente se refiere a lo que puede entrar y salir de una membrana celular. Hay otros procesos que son selectivamente permeables, como algunos plásticos. Sin embargo, a los efectos de esta lección, nos referiremos a la membrana celular para mantener la coherencia. Vamos a describirle la membrana de una célula . Es una capa delgada que puede o no permitir que las partículas, los iones y el agua entren y salgan de la célula. Semipermeable significa que algunas partículas, iones o agua pueden atravesar la membrana. Por lo tanto, permeabilidad selectiva y semipermeable son términos similares. Sin embargo, la permeabilidad selectiva es un término más preciso porque, como su nombre lo indica, la célula tiene cierta capacidad para seleccionar lo que puede y lo que no puede cruzar la membrana celular. Esto ocurre según los requisitos de las células y la composición de la membrana celular. Para ayudarlo a comprender las membranas, piense en un pequeño arroyo con agua corriente. El agua tiene hojas pequeñas y otros desechos en el agua. Hay una pantalla de ventana en el arroyo. La pantalla representa la membrana semipermeable o selectivamente permeable. Las hojas y otros desechos en el agua representan partículas e iones. En este caso, las hojas pequeñas, los desechos y el agua pueden pasar a través de la malla, mientras que las hojas más grandes y los desechos no pueden pasar.

Contexto para comprender la permeabilidad selectiva

Si la célula necesita una molécula particular dentro de la célula, se permite que esa molécula pase a través de la membrana. Sin embargo, esto depende del tamaño y la carga de la molécula, ya sea positiva o negativa, así como de la solubilidad de la molécula en agua. La mayoría de las membranas celulares son semipermeables o selectivamente permeables. Sin embargo, la membrana celular está formada por ácidos grasos y capas de lípidos que repelen el agua. Imaginemos una taza medidora en tu cocina. Vierta ¾ taza de aceite en la taza medidora. Luego agrega ½ taza de agua. ¿Lo que pasa? El agua y el aceite no se mezclan, ¿verdad? No, de hecho, el agua está abajo y el aceite arriba. Este es un ejemplo de la repelencia que se produce en la pared celular de lípidos grasos cuando se acercan las partículas disueltas en agua. Entonces, ¿qué sucede para permitir que las partículas y los iones atraviesen la membrana celular? El proceso utilizado se llama difusión facilitada. La difusión facilitada es el proceso de transportar partículas dentro y fuera de una membrana celular. No se requiere energía porque las partículas se mueven a lo largo del gradiente de concentración. Esto requiere el uso de un transportista. El gradiente de concentración es el proceso de partículas, que a veces se denominan solutos, que se mueven a través de una solución o gas desde un área de mayor número de partículas a un área de menor número de partículas. El vehículo que ayuda a la partícula a cruzar la membrana suele ser una proteína especial.

Ejemplo de permeabilidad selectiva

El ejemplo más utilizado para explicar la membrana semipermeable es la ósmosis. La ósmosis es el movimiento del agua a través de la membrana celular semipermeable. La membrana celular tiene bicapas de fosfolípidos. Estas capas están compuestas por glicerol, dos ácidos grasos y un fosfato. La parte de fosfato de la membrana celular es atraída por el agua, pero la parte de ácido graso de la membrana no. En un área acuosa, como fuera de una célula, la parte de fosfato de la membrana se arregla para estar cerca del agua. Los ácidos grasos desaparecen del agua, son hidrófobos, por lo que la estructura se ve así:

El interior de la célula está a la derecha de nuestro diagrama, mientras que el exterior de la célula está a la izquierda. La ósmosis ocurre cuando hay menos agua dentro o fuera de la célula. El agua se mueve hacia el área que tiene más solutos y contiene menos agua. Vea en la ilustración que el lado derecho de la primera imagen tiene menos partículas que el lado izquierdo. Esta es una solución hipotónica , es decir, menos partículas. En la segunda imagen, puede ver que el agua se ha movido para igualar el número de partículas en el recipiente. Esto se convierte en una solución isotónica . En la tercera imagen, el lado derecho es hipertónico , lo que significa más partículas. Aquí el agua sale de la célula. A esto se le llama ósmosis inversa.

Resumen de la lección

La membrana celular es selectivamente permeable, lo que significa que algunas partículas pueden cruzar la membrana mientras que otras no. Está formado por capas que son atraídas por el agua, las bicapas de fosfato, y capas que son hidrófobas, las capas de ácidos grasos. Fuera de la célula, el agua hace que las capas de fosfato se alineen. Esto permite que el agua ingrese a la célula. Esto sucede cuando hay más partículas en la célula porque el agua siempre se mueve hacia áreas que tienen partículas altas. Cuando esto sucede, el número de partículas dentro y fuera de la célula será igual. Una solución hipotónica tiene menos partículas de agua dentro que fuera de ella. Una solución hipertónica tiene más partículas de agua en su interior que en su exterior. Y una solución isotónica tiene el mismo número de partículas tanto dentro como fuera de la membrana celular.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador