NO ME SALEN
   (PROBLEMAS RESUELTOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
   MECANISMOS DE TRANSPORTE
 

desesperado

 

10) Se tomaron algunas células vegetales, y se pusieron en una solución de NaCl con una concentración 0,25 osmolar. El nuevo volumen de las células es un 10% mayor al original. ¿Cuál era la concentración osmolar inicial de las células?
         a) 0,50         b) 0,375         c) 0,15
         d) 0,25         e) 0,30           f) 0,275

Muy lindo ejercicio (no te enojes, es mi opinión...) pero me gustaría hacerte una aclaración previa: es irreal. El planteo exige que resuelvas con esta premisa: al final del aumento de volumen de las células, se alcanza un equilibrio osmótico. Eso no es cierto ya que las células vegetales tienen pared celular (que no actúa como membrana osmótica pero sí como barrera de presión, como una jaula muy poco elástica). Y aunque hubiésemos removido la pared celular (cosa que se puede hacer fácilmente), o si se tratase directamente de una población de células vegetales sin pared (casi siempre las embrionarias), aún así tenemos la membrana plasmática que sí opera osmóticamente pero que no es extensible sino a costa de una fuerza elástica que produce una diferencia de presión, como si fuese una pelota de fútbol.

Al final de la hinchazón se logra un equilibrio entre la presión osmótica y la presión elástica de la membrana (y esa información falta en el enunciado). Pero vamos a suponer que se trata de una membrana plasmática que puede crecer infinitamente sin resistirse al estiramiento. Adelante.

   

Fluídos - Ricardo Cabrera

Vamos a distinguir dos momentos: antes de sumergir las células (lo voy a indicar con el subíndice A) y después de sumergirlas en la solución de sal (que indicaré con el subíndice S).

Entonces tenemos la relación de volúmenes:

VS = 1,1 VA

O sea: sus volúmenes -al rato de sumergirlas- crecen un 10%, ¿OK?

Células vegetales. La separación entre ellas está coloreada de azul. Los globitos verdes son cloroplastos.
   

Bien, si luego del baño salado las células alcanzan su equilibrio osmótico, entonces su concentración osmolar debe ser igual a la concentración osmolar del baño, o sea, 0,25 osmolar.

Por otro lado, hay que recordar que se llama concentración, c, al cociente entre el número de moles de solutos, n, sobre el volumen en que se encuentran. En nuestros casos:

cA = n / VA

cS = n / VS

A los moles de soluto no le pongo subíndice porque se supone que nada (excepto agua) atraviesa la membrana celular durante el proceso. Volvamos a la situación de las células sumergidas: concentración osmolar adentro y afuera son iguales, entonces:

0,25 osmolar = n / VS

reemplazo el volumen de la célula sumergida con la igualdad del planteo:

0,25 osmolar = n / 1,1 VA

Reordeno un poquito esos factores:

0,25 osmolar = (n / VA ) / 1,1

0,25 osmolar = cA / 1,1

Ahora despejo la concentración inicial...

cA = 1,1 . 0,25 osmolar

   

         cA = 0,275 osmolar             respuesta f)

   
Más álgebra que otra cosa. Pero esa poca cosa... es fundamental.  

Fluídos - Ricardo Cabrera

   

DESAFÍO: Si en un caso más realista la temperatura de la solución fuese 20ºC y la presión máxima que soportan las membranas fuese de 4 atm... ¿cuál hubiera sido el aumento de volumen?

 
   
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