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

desesperado

 

9) En tres embudos invertidos, tapados con membranas semiper-meables, se coloca: en uno, agua pura; en otro, una solución acuosa de azúcar al 1% y, en el tercero, una solución acuosa de azúcar al 2%. Se introducen los tres embudos, simultáneamente, en un recipiente que contiene una solución acuosa de azúcar al 1%. Efectúe un esquema de la situación y ordene los embudos, de mayor a menor, según la altura que haya alcanzado el líquido en equilibrio en cada uno. Justifique su respuesta.

Un ejercicio tonto, retonto. Vamos a ver si podemos rescatar algo de él.

   

Fluídos - Ricardo Cabrera

Acá tenés los tres embuditos en posición invertida. La boca fue cubierta y sellada con una membrana semipermeable. Usé tres tonalidades de gris para simbolizar la concentración de sacarosa.

Los tres embudos están llenos hasta el mismo nivel, y al sumergirlos en el recipiente con la solución de sacarosa se procura que los niveles de los embudos y el recipiente coincidan.

Inmediatamente comienza el proceso osmótico allá donde deba ocurrir. Vamos de izquierda a derecha. Al embudo lleno con solución 2% ingresará agua (sólo agua) de la solución 1% del recipiente. Esa masa de agua ingresante al embudo produce una leve dilución.

El embudo del medio no va a recibir un flujo de agua neto a través de su membrana osmótica, ya que el fenómeno osmótico requiere diferencia de concentración para ocurrir.

El embudo de la izquierda experimentará un egreso de agua, disminuyendo su nivel.

El proceso osmótico continuará en los tubos de los extremos hasta cierto momento en que sería frenado por la diferencia de presión hidrostática debida a los desniveles.

   

De todos modos... podemos afinar un poco más la predicción haciendo algunas estimaciones. Si el azúcar fuese sacarosa (azúcar común de mesa), y sabiendo su peso molecular (342 gramos por cada mol), la diferencia de concentración inicial (antes de que los niveles empiecen a moverse) en los embudos de los extremos rondaría las 0,7 atm. Esa diferencia de presión osmótica se iguala con una presión hidrostática de una columna de agua de 7 metros de altura.

De modo que lo más probable que ocurra es que el embudo de la izquierda derrame parte de su contenido hasta que su concentración sea apenas superior al 1%, finalizando su fenómeno osmótico, por supuesto, con el nivel al tope del tubo.

Por su parte, el embudo de la derecha (cuya diferencia de concentración se mantiene constante) disminuirá su volumen hasta vaciarse.

   

 

 

Fluídos - Ricardo Cabrera

DESAFÍO: Ideá una disposición con un solo embudo de 2% en la que terminen igualándose las concentraciones a ambos lados de la membrana.  

 

 
   
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