tonicidad


La tonicidad es una medida del gradiente de presión osmótica efectivo ; el potencial hídrico de dos soluciones separadas por una membrana celular semipermeable. La tonicidad depende de la concentración relativa de solutos selectivamente permeables a la membrana a través de una membrana celular que determina la dirección y la extensión del flujo osmótico. Se usa comúnmente cuando se describe la respuesta de hinchazón frente a la contracción de las células sumergidas en una solución externa.

A diferencia de la presión osmótica, la tonicidad está influenciada solo por solutos que no pueden atravesar la membrana, ya que solo estos ejercen una presión osmótica efectiva. Los solutos capaces de cruzar libremente la membrana no afectan la tonicidad porque siempre se equilibrarán con concentraciones iguales en ambos lados de la membrana sin movimiento neto de solvente. También es un factor que afecta la imbibición .

Hay tres clasificaciones de tonicidad que una solución puede tener en relación con otra: hipertónica , hipotónica e isotónica . [1] Un ejemplo de solución hipotónica es el agua salada.

Una solución hipertónica tiene una mayor concentración de solutos que otra solución. [2] En biología, la tonicidad de una solución generalmente se refiere a su concentración de soluto en relación con la de otra solución en el lado opuesto de la membrana celular ; una solución fuera de una célula se llama hipertónica si tiene una mayor concentración de solutos que el citosol dentro de la célula. Cuando una célula se sumerge en una solución hipertónica, la presión osmótica tiende a forzar el flujo de agua fuera de la célula para equilibrar las concentraciones de los solutos a cada lado de la membrana celular. Por el contrario, el citosol se clasifica como hipotónico, opuesto a la solución externa. [3] [4]

Cuando las células vegetales están en una solución hipertónica, la membrana celular flexible se separa de la pared celular rígida , pero permanece unida a la pared celular en puntos llamados plasmodesmos . Las células a menudo toman la apariencia de un alfiletero , y los plasmodesmos casi dejan de funcionar porque se contraen, una condición conocida como plasmólisis . En las células vegetales, los términos isotónico, hipotónico e hipertónico no se pueden utilizar estrictamente con precisión porque la presión ejercida por la pared celular afecta significativamente al punto de equilibrio osmótico. [5]

Algunos organismos han desarrollado métodos intrincados para eludir la hipertonicidad. Por ejemplo, el agua salada es hipertónica para los peces que viven en ella. Debido a que los peces necesitan una gran superficie en sus branquias en contacto con el agua de mar para el intercambio de gases , pierden agua osmóticamente hacia el mar desde las células branquiales. Responden a la pérdida bebiendo grandes cantidades de agua salada y excretando activamente el exceso de sal. [6] Este proceso se llama osmorregulación . [7]


Efecto de diferentes soluciones sobre los glóbulos rojos.
Micrografías de la presión osmótica en los glóbulos rojos
Un glóbulo rojo en una solución hipertónica, lo que hace que el agua salga de la célula.
Un glóbulo rojo en una solución hipotónica, lo que hace que el agua entre en la célula.
Representación de un glóbulo rojo en una solución isotónica.