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

desesperado

 

EM 12) Un tubo horizontal cerrado en ambos extremos con un émbolo poroso semipermeable en el medio, se llena de agua en su totalidad. Si en el compartimiento de la derecha se agrega Cloruro de Sodio (NaCl), el émbolo:
      a) Se desplazará hasta el extremo derecho.
      b) Se quedará quieto.
      c) Se desplazará hasta el extremo izquierdo.

    d) Comenzará a oscilar.
    e) Se desplazará hacia la izquierda hasta la mitad del compartimiento.
    f) Se desplazará hacia la derecha hasta la mitad del compartimiento.
   

Primero tenés que entender bien cómo funciona el dispositivo. Después es más fácil. El émbolo del medio, que te representé en beige, es deslizante. Lógicamente para deslizar de un lado a otro tiene que ser atravesado por el solvente... en este caso agua, cosa que ocurre sin problemas porque está lleno de agujeritos por los que el agua pasa sin inconvenientes.

Las moléculas de soluto, en cambio, no pueden pasar por los agujeritos de la membrana deslizante de modo que quedan confinadas en la parte derecha del compartimiento. Pero resulta que la diferencia de concentración produce una diferencia de presión a ambos lados de la membrana. Te lo firma don Van't Hoff:

ΔP = Δc . i . R . T

Eso implica que habrá una fuerza que empuja al agua a desplazarse a través de la membrana deslizante de izquierda a derecha (te lo representé con una flecha celeste). No podés errar el sentido del movimiento, ya que el movimiento osmótico espontáneo siempre ocurre de forma tal que la diferencia de concentración disminuya: el solvente viaja de lo menos concentrado a lo más concentrado.

   

Fluídos - Ricardo Cabrera

Al ingresar agua a la parte derecha proveniente de la parte izquierda, al émbolo deslizante no le queda más remedio que desplazarse hacia la izquierda. No te olvides que el agua (y casi todos los líquidos) son incompresibles... por lo tanto la suma de los volúmenes es constante: si aumenta el de la derecha, disminuye el de la izquierda.

El proceso debe continuar hasta que el émbolo haga tope en el extremo izquierdo, ya que aún cuando la diferencia de concentraciones sea menor, nunca va a llegar a ser nula... porque en la derecha siempre habrá sal (cada vez más diluida, es cierto), y en la izquierda siempre habrá agua pura.

La curva roja que dibujé sobre esos cuatro pasos representados viene a ser una especie de cinética del proceso a intervalos constantes: al principio más rápido, luego cada vez más lento. Y, como ves, la flecha que representa el pasaje de agua va disminuyendo. Pero sólo se hará cero cuando la presión mecánica del tope frene el deslizamiento del émbolo.

   

c)  Se desplazará hasta el extremo izquierdo

   
     
   

DESAFÍO: ¿Cómo se llama el proceso de desplazar el émbolo hacia la derecha?  

 

 
   
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