Ósmosis
La ósmosis es el paso espontáneo de agua a través de una membrana semipermeable hacia la disolución más concentrada.
La ósmosis es el paso espontáneo de un disolvente, normalmente agua, a través de una membrana semipermeable desde la disolución con menor concentración de solutos hacia la de mayor concentración. Es un proceso pasivo, que no consume energía, y resulta esencial para que las células mantengan su volumen, para que las raíces absorban agua y para que funcionen nuestros riñones.
¿Qué es la ósmosis?
El fenómeno lo describió en 1748 el físico francés Jean-Antoine Nollet, y en 1826 Henri Dutrochet lo estudió en detalle y le dio el nombre, a partir del griego osmos («empuje»). Más tarde, Wilhelm Pfeffer midió la presión osmótica y Jacobus van ‘t Hoff formuló su ley (Nobel de Química de 1901).
Una membrana semipermeable deja pasar las moléculas de agua, pero no (o muy poco) las de soluto. Si a ambos lados hay disoluciones de distinta concentración, el agua se desplaza hacia el lado más concentrado hasta que se equilibra la concentración o hasta que la presión lo impide. Dicho de otro modo, el agua se mueve hacia donde hay menos agua libre.
Presión osmótica
La presión osmótica (π) es la presión que habría que aplicar sobre la disolución concentrada para detener el flujo neto de agua. Para disoluciones diluidas se calcula con la ecuación de van ‘t Hoff:
π = i · M · R · T
donde i es el factor de van ‘t Hoff (número de partículas que origina cada unidad de soluto), M la molaridad, R la constante de los gases (0,0821 atm·L/mol·K) y T la temperatura absoluta en kelvin. La presión osmótica depende del número de partículas de soluto, no de su naturaleza: es una propiedad coligativa.
Ósmosis y difusión: diferencias
| Característica | Ósmosis | Difusión simple |
|---|---|---|
| Sustancia que se mueve | Disolvente (agua) | Soluto o gas |
| Membrana | Semipermeable, necesaria | No imprescindible |
| Sentido | De menor a mayor concentración de soluto | De mayor a menor concentración de la sustancia |
| Gasto de energía | No | No |
Tipos de disoluciones según su tonicidad
| Medio externo | Concentración respecto a la célula | Efecto en una célula animal | Efecto en una célula vegetal |
|---|---|---|---|
| Hipotónico | Menor | Entra agua; se hincha y puede estallar (hemólisis en el glóbulo rojo) | Entra agua; queda turgente, la pared impide que reviente |
| Isotónico | Igual | Sin cambio neto de volumen | Célula flácida |
| Hipertónico | Mayor | Sale agua; se arruga (crenación) | Sale agua; la membrana se separa de la pared (plasmólisis) |
El suero fisiológico (cloruro de sodio al 0,9 %) es una disolución aproximadamente isotónica con la sangre, por eso se usa para limpiar heridas y administrar medicamentos sin dañar las células.
La ósmosis en los seres vivos
- Plantas: las raíces absorben agua del suelo porque el interior de sus células es más concentrado. La presión de turgencia mantiene erguidos los tallos herbáceos; cuando falta agua, las plantas se marchitan.
- Animales: los riñones regulan la concentración de la sangre y la de la orina; los peces de agua dulce y los de agua salada deben osmorregular de manera opuesta.
- Células: el agua atraviesa la membrana en parte por la bicapa lipídica y en parte, mucho más rápido, por canales proteicos llamados acuaporinas, descubiertos por Peter Agre (Nobel de Química de 2003).
- Intestino: el agua se absorbe siguiendo el gradiente creado por la absorción de sales y nutrientes.
Aplicaciones
- Conservación de alimentos: la sal y el azúcar en altas concentraciones deshidratan a los microorganismos por ósmosis, como en el jamón curado, el bacalao en salazón o las mermeladas.
- Ósmosis inversa: al aplicar sobre el agua salada una presión superior a la osmótica, el agua atraviesa la membrana en sentido contrario y se obtiene agua potable. Se usa en desaladoras y filtros domésticos.
- Diálisis: la hemodiálisis aprovecha membranas semipermeables para limpiar la sangre en pacientes con insuficiencia renal.
Ejercicios resueltos
1. Se sumerge un glóbulo rojo en agua destilada. ¿Qué le ocurre y por qué?
El agua destilada es hipotónica respecto al interior del glóbulo, que tiene sales y proteínas. El agua entra por ósmosis, la célula se hincha y, al no tener pared, se rompe: se produce hemólisis.
2. Calcula la presión osmótica a 37 °C de una disolución de glucosa 0,1 M (la glucosa no se disocia, i = 1).
T = 37 + 273 = 310 K. π = 1 · 0,1 · 0,0821 · 310 = 2,5 atm (aprox. 2,54 atm).
3. Calcula la presión osmótica a 37 °C de una disolución de NaCl 0,154 M suponiendo disociación completa (i = 2).
π = 2 · 0,154 · 0,0821 · 310 = 7,8 atm. Es un valor ideal; el real es algo menor porque el NaCl no se comporta de manera perfecta.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la ósmosis en palabras sencillas?
¿La ósmosis necesita energía?
¿Qué es la ósmosis inversa?
¿Por qué se marchitan las plantas si les echamos mucha sal?
¿Cuál es la diferencia entre ósmosis y difusión?
Referencias
- Alberts, B. et al. Biología molecular de la célula. Omega.
- Chang, R. Química. McGraw-Hill.
- Campbell, N. A. y Reece, J. B. Biología. Editorial Médica Panamericana.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Ósmosis». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/biologia/osmosis/
