Ver cómo ósmosis afecta a la química sanguínea
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La presión osmótica es un principio químico básico, sino que también desempeña un papel en la biología. De hecho, la ósmosis está pasando en su cuerpo ahora mismo como sus sistemas biológicos funcionan para mantener el equilibrio en la química de su sangre.
Supongamos que se tome un recipiente y se divide en dos compartimentos mediante una membrana delgada que contiene pores- microscópico de los poros son lo suficientemente grandes para permitir que las moléculas de agua pasen a través, pero no las partículas de soluto. Este tipo de membrana se llama una semyomembrana permeable que permite sólo algunas pequeñas partículas pasan a través.
A continuación, agrega una solución de sal concentrada a un compartimiento y una solución de sal más diluida a la otra. Inicialmente, los volúmenes de las dos soluciones comienzan a cabo la misma. Pero después de un tiempo, se observa que el nivel en el lado más concentrados ha aumentado y que el nivel en el lado más diluida se ha reducido. Este cambio en los niveles es debido al paso de moléculas de agua desde el lado más diluida al lado más concentrada a través de la membrana semipermeable. Este proceso se llama ósmosis, el paso de un disolvente a través de una membrana semipermeable en una solución de mayor concentración de soluto. La presión que tendría que ejercer sobre el lado más concentrado con el fin de detener este proceso se le llama presión osmótica.
El disolvente siempre fluye a través de la membrana semipermeable desde el lado más diluido para el lado más concentrada. De hecho, puede hacer que el agua pura en un lado y cualquier solución de sal en el otro, y el agua siempre va desde el lado de agua pura para el lado de solución salina. Cuanto más concentrada la solución de sal, más presión que se necesita para detener la ósmosis (cuanto mayor es la presión osmótica).
Pero lo que si se aplica más presión que es necesario detener el proceso osmótico, superior a la presión osmótica? El agua es forzada a través de la membrana semipermeable desde el lado más concentrado hacia el lado más diluida en un proceso llamado o revertirsmosis. La ósmosis inversa es una buena manera, relativamente barato de purificar el agua. El mundo tiene muchas plantas de ósmosis inversa que extraer agua potable del agua de mar. pilotos de la Marina llevan incluso pequeñas unidades de ósmosis inversa con ellos en caso de que tengan para expulsar al mar.
Las paredes celulares a menudo actúan como membranas semipermeables. ¿Alguna vez se come las salmueras? Los pepinos se empapan en una solución de salmuera con el fin de hacer encurtidos. La concentración de la solución en el interior del pepino es menor que la concentración de la solución de salmuera, para que el agua migra a través de las paredes celulares en la salmuera, haciendo que el pepino se encoja.
Una de las consecuencias más importantes biológicamente de la presión osmótica implica las células dentro de su propio cuerpo. Por ejemplo, dentro de un glóbulo rojo es una solución acuosa, y fuera de la célula es otra solución acuosa (líquido intercelular). Cuando la solución fuera de la célula tiene la misma presión osmótica que la solución dentro de la célula, se dice que la solución fuera para ser isotónica.
El agua puede ser intercambiado en ambas direcciones, ayudando a mantener la célula sana. Sin embargo, si el fluido intercelular se vuelve más concentrada y tiene una presión osmótica más alta (la solución es hipertónica), El agua fluye principalmente fuera de la célula de la sangre, causando que se encoja y se convierten de forma irregular. Este proceso, llamado crenation, puede ocurrir si la persona se convierte en una deshidratación grave.
Las células crenada no son tan eficientes en la realización de oxígeno. Si, por otro lado, el fluido intercelular es más diluida que la solución dentro de las células y tiene una presión osmótica más baja (la solución es hipotónica), El agua fluye principalmente en la célula. Este proceso, llamado hemolysis, hace que la célula se hinche y finalmente romperse.
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Los procesos de crenation y hemólisis explican por qué la concentración de soluciones IV es tan crítica. Si están demasiado diluida, a continuación, la hemólisis puede tener lugar, y si son demasiado concentrada, crenation es una posibilidad.
Se puede calcular la presión osmótica (π) mediante la siguiente ecuación:
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En esta ecuación, π es la presión osmótica en atmósferas, norte es el número de moles de soluto, R es la constante de gas ideal, T es la temperatura Kelvin, V es el volumen de la solución en litros, y yo es el factor de van`t Hoff (el número de moles de partículas que se forma a partir de 1 mol de soluto) - norte/V puede ser sustituido por METRO, la molaridad de la solución.