Gradiente de concentración: definición y ejemplo

Gradiente de concentración definido

La definición formal de un 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 con un número mayor de partículas a un área con un número menor de partículas. Las áreas suelen estar separadas por una membrana. Esta membrana puede ser permeable, semipermeable o no permeable. Permeable se define como una membrana que puede ser atravesada por partículas, iones o agua. Semipermeable significa que algunas partículas, iones o agua pueden atravesar la membrana. Finalmente, membrana no permeable significa que ninguna partícula, iones o agua pueden atravesar la membrana. Un ejemplo que podría ayudarlo a comprender los diferentes tipos de membranas serían los diferentes tipos de vallas. Una cerca de troncos de madera permitiría el paso de muchas cosas; este sería un ejemplo de membrana permeable. Una cerca de tela metálica permitiría que algunos elementos pequeños pasen a través de ella, esto sería como una membrana semipermeable. Una valla de plástico sólido no permitiría que los elementos pasen a través de ella en absoluto; esto representaría una membrana no permeable.

Proceso de gradiente de concentración y tipos de difusión

Los solutos que se mueven a través de la solución (líquida o gaseosa) ocurren por movimiento aleatorio hasta que hay el mismo número de partículas en las dos áreas. El movimiento aleatorio se define como el movimiento que ocurre por casualidad porque no existe un orden o sistema regular por el cual los movimientos de las partículas cambian en la solución o el gas. El movimiento real se llama difusión . Hay tres tipos de difusión: difusión pasiva, difusión facilitadora y transporte activo. Debido a que el transporte activo no ocurre a lo largo del gradiente de concentración, no se tratará en esta lección. En cambio, analicemos primero la difusión pasiva.

Difusión pasiva

La difusión pasiva no requiere energía; sucede por movimiento aleatorio. En una solución o gas que tiene un área de alto número de partículas y un área de bajo número de partículas, las partículas se difundirán o se moverán del área de mayor concentración al área de menor concentración. Un ejemplo común de esto es una taza de agua en la que se coloca colorante para alimentos. El colorante para alimentos se concentra cuando se vierte en la taza de agua; sin embargo, después de que pasen unos segundos, las partículas se vuelven más claras a medida que se mueven al nivel de concentración más bajo. Nuevamente, esto sucede sin energía, por lo que se conoce como difusión pasiva.

Difusión facilitadora

Otro tipo de difusión que es pasiva porque no requiere energía es la difusión facilitadora. Así es como las partículas se mueven a través de una membrana. Esto generalmente se refiere a una membrana celular, por lo que esa es la descripción que usaremos. Una membrana celular es una barrera que normalmente no pueden atravesar todas las partículas o iones. Los iones son solo partículas cargadas, lo que significa que tienen una carga positiva o un cambio negativo. Las partículas no pueden moverse libremente a través de la membrana dentro y fuera de la célula; deben ser asistidos por un transportista. A esto se le llama facilitación . Este portador suele ser una proteína que puede atravesar la membrana celular. Tiene una forma especial y por lo general puede transportar una pequeña partícula o ión a través de la membrana celular a través de un canal específico. Este proceso puede ocurrir en cualquier momento, o el canal puede abrirse y cerrarse en diferentes momentos dependiendo de las necesidades de la célula. Para ayudarlo con esta explicación, piense en el proceso de una persona que se somete a una cirugía. La persona que se somete a la cirugía no puede ingresar al quirófano; primero deben ser llevados al quirófano. Además, la puerta de la cirugía no siempre estaría abierta para la persona; las puertas solo se abrirían cuando esté programada para la cirugía. Además, los pacientes no pueden ir a la cirugía por sí mismos: la enfermera lleva a la persona a través de las puertas de la sala de operaciones. ¿Ves cómo esto se relaciona con el proceso de difusión facilitada? Recuerde, la proteína transporta la partícula o ión a través de la membrana a través de un canal en la pared de la membrana celular.

Resumen de la lección

El gradiente de concentración es un proceso importante para comprender cómo las partículas y los iones se mueven aleatoriamente en una solución o gas. Es el proceso utilizado para partículas que se mueven de un área de mayor concentración en una solución a un área de menor concentración. Esto ocurre hasta que hay partes iguales de partículas en la solución o el gas. Los procesos que utilizan el gradiente de concentración incluyen la difusión pasiva y la difusión facilitada, que ocurren sin la ayuda de energía. La difusión pasiva ocurre por movimiento aleatorio, mientras que la difusión facilitada requiere la ayuda de proteínas que viajan a través de canales en una membrana.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador