¿Qué es la quimiosmosis? – Definición y proceso

¿Qué es la difusión?

La quimiosmosis es el proceso por el cual una molécula pasa de una concentración alta a una baja, según su carga y concentración dentro de una célula. Esto suena bastante complicado. Entonces, antes de hablar de quimiosmosis, será importante comprender una regla básica del mundo: la difusión.

La difusión es cuando algo pasa de una concentración alta a una concentración baja. Piense en colorante para alimentos en un frasco de agua. Cuando el colorante para alimentos se agrega por primera vez al agua, se concentra en el centro, pero debido a que hay menos colorante en otras partes del agua, con el tiempo el colorante se esparce o se difunde.

Hay muchos más ejemplos, como los deliciosos olores que salen de la cocina durante una comida festiva o el aire caliente que sale de la casa durante el invierno. ¡Los ejemplos son tan ubicuos porque la difusión está en todas partes! Todo siempre se mueve de donde hay más a donde hay menos. Vea las imágenes de colorante para alimentos que se difunden a través de un vaso de agua.

¿Cómo ocurre la difusión en las células?

Hay algunos ejemplos especiales de difusión que ocurren dentro de las células. Las células tienen una membrana plasmática , o barrera externa, que solo deja entrar o salir ciertas cosas. Esto permite que las sustancias se acumulen en un lado de la membrana si no hay una puerta que las deje pasar. Esto crea lo que llamamos gradiente . Un gradiente es una situación en la que hay más sustancia en un lado que en otro. La energía se puede almacenar en un gradiente sobre la membrana plasmática. Si una sustancia se concentra en un lado de la membrana, querrá difundirse hasta que las concentraciones sean uniformes.

Debido a que este proceso ocurre naturalmente, cuando finalmente ocurre, se libera energía. La célula puede aprovechar esta energía para hacer cosas asombrosas. Las proteínas del canal permiten que las sustancias se difundan a través de la membrana plasmática. Observe que hay más círculos azules fuera de la celda, por lo que por difusión se mueven hacia la celda.

¿Cómo funciona la quimiosmosis?

La quimiosmosis es un tipo especial de difusión que ocurre a través de la membrana plasmática. La quimiosmosis no solo tiene en cuenta la concentración, sino también la carga eléctrica. Por tanto, la quimiosmosis tiene que ver exclusivamente con el movimiento de iones (átomos cargados) a través de la membrana plasmática.

La difusión no solo funciona para igualar la concentración en ambos lados de la membrana, sino también para igualar la carga. Si hay más iones positivos en el exterior que en el interior de la celda, los iones positivos querrán descender por su gradiente eléctrico hacia la celda. Sin embargo, la quimiosmosis también tiene en cuenta el gradiente de concentración. La molécula fluye en función de dónde hay más carga hacia donde hay menos y de una concentración más alta a más baja. El ion fluye por su gradiente electroquímico .

Quimiosmosis en el cuerpo

Todas las células necesitan energía, llamada ATP . Piense en ATP como dinero. Cada célula necesita tanto dinero para pagar las facturas todos los meses, por lo que, al igual que las personas, necesitan ganar dinero. La forma en que la célula hace esto es a través de un proceso llamado respiración celular , que comienza con la ingestión de alimentos y termina con la producción de ATP.

Entonces, ¿cómo pasamos de comer alimentos hasta el ATP? Los alimentos viajan desde el sistema digestivo hasta nuestras células. Luego, las células utilizan la energía almacenada en las moléculas de los alimentos para bombear iones de hidrógeno fuera de la célula. Esto crea un gradiente electroquímico porque hay una mayor concentración de iones de hidrógeno fuera de la celda y una mayor carga positiva, porque las celdas son naturalmente negativas y los iones de hidrógeno tienen una carga positiva.

La única forma de permitir que el hidrógeno regrese a la célula es a través de una proteína llamada ATP sintasa . Los iones de hidrógeno fluyen a través de la proteína, haciendo que gire como un molino de agua. La rueda del molino es la ATP sintasa y el agua que fluye hacia abajo son los iones de hidrógeno. La ATP sintasa luego recolecta la energía almacenada en el gradiente electroquímico para producir ATP, al igual que el molino de agua toma la energía del agua que fluye para hacer girar la rueda. El cuerpo convierte un tipo de energía en otro.

Piense en la rueda de agua. El agua desciende por su gradiente de concentración, de mayor a menor, haciendo girar la rueda. La energía del agua que fluye se convierte en energía para hacer girar la rueda.

Algo análogo sucede con la ATP sintasa. Los iones de hidrógeno son el agua y la ATP sintasa es la rueda. Entonces, la ATP sintasa está utilizando el gradiente de iones de hidrógeno para convertir ADP en ATP, que es la energía que necesitan las células. Sin quimiosmosis, esto no sería posible. Las células del cuerpo no podían obtener energía y no sería posible moverse, respirar o incluso pensar.

Resumen de la lección

En resumen, la quimiosmosis es el proceso de una partícula cargada que desciende por su gradiente en función de la concentración y la carga del ion. La quimiosmosis se basa en el principio de difusión , que dice que todo fluye siempre desde donde hay más hacia donde hay menos hasta que se alcanza un equilibrio o equilibrio. La quimiosmosis implica que ambos iones se muevan con su gradiente de concentración y su gradiente eléctrico. Un ejemplo de quimiosmosis en la célula es el gradiente de iones de hidrógeno utilizado por la ATP sintasa para crear energía celular, o ATP. Los iones de hidrógeno fluyen desde el exterior de la célula hacia el interior, y la ATP sintasa aprovecha la energía liberada para producir ATP.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador