En ciencia, la gente suele utilizar los términos "hipertónico" e "hipotónico" cuando describe la concentración de partículas de soluto en soluciones. Pero, ¿cuál es exactamente la diferencia cuando se trata de hipertónico versus hipotónico? soluciones?
Necesitará cierta familiaridad con estos términos si desea comprender algunos de los conceptos más fundamentales relacionados con la biología celular, la fisiología e incluso los tratamientos médicos.
Continúe leyendo para obtener un desglose completo de ambos términos, incluido cómo las soluciones hipertónicas e hipotónicas afectan a las células y los organismos, y su importancia en su vida diaria.
ContenidoUna solución es una mezcla de sustancias, donde una sustancia (el soluto) se disuelve en otra sustancia (el disolvente). La concentración de estas partículas de soluto determina si se puede llamar a la solución hipertónica o hipotónica.
Una solución hipertónica tiene una concentración de soluto más alta cuando la comparas con otra solución o un punto de referencia. Básicamente, en una solución hipertónica hay más partículas de soluto y menos moléculas de agua.
En comparación, una solución hipotónica tiene una concentración de soluto más baja cuando la comparas con otra solución o con tu punto de referencia. En otras palabras, en una solución hipotónica, hay menos partículas de soluto y más moléculas de agua.
¿Por qué vale la pena notar la diferencia? La concentración de solutos juega un papel vital en los procesos biológicos y fisiológicos de los seres humanos y otros organismos. Por ejemplo, afecta el movimiento del agua y los solutos a través de las membranas celulares.
Debido a esta importancia, los científicos desarrollaron terminología para describir los diferentes tipos de concentraciones de solutos.
Las soluciones hipertónicas e hipotónicas no son sólo conceptos teóricos. Puedes encontrar ambos en tu vida diaria, como en los siguientes escenarios.
Los profesionales médicos formulan cuidadosamente soluciones intravenosas para que sean compatibles con los fluidos naturales del cuerpo.
Para reducir el edema (hinchazón), es posible que utilicen una solución intravenosa hipertónica para extraer el exceso de agua del torrente sanguíneo hacia las células. Por otro lado, un médico podría administrarle una solución intravenosa hipotónica para aumentar el volumen total de líquido en su cuerpo.
Los glóbulos rojos, que transportan oxígeno por todo el cuerpo, son un ejemplo clásico de cómo las soluciones hipertónicas e hipotónicas afectan a las células.
Si sus glóbulos rojos se encontraran con una solución hipertónica, el agua saldría de las células, lo que haría que se encogieran y se volvieran menos eficientes en el transporte de oxígeno. Esto podría provocar una disminución de la presión arterial y reducir la cantidad de oxígeno que las células sanguíneas pueden transportar.
Por el contrario, si sus glóbulos rojos se encontraran con una solución hipotónica, el agua entraría en las células, provocando que se hincharan y potencialmente explotaran. Esto podría causar que los glóbulos rojos se rompan en lo que se llama hemólisis, un resultado obviamente dañino.
Las células vegetales también muestran respuestas a soluciones hipertónicas e hipotónicas. La pared celular vegetal, que es rígida y rodea la membrana celular, desempeña aquí un papel fundamental.
En una solución hipertónica, el agua sale de las células de la planta, lo que hace que la membrana celular se separe de la pared celular. Este fenómeno se conoce como plasmólisis y puede provocar una reducción de la presión de turgencia (lo que provoca el marchitamiento) en las células vegetales.
En una solución hipotónica, el agua penetra en las células vegetales, lo que hace que se vuelvan turgentes y mantengan su rigidez, algo absolutamente esencial para la salud y el crecimiento de la planta.
Las soluciones hipertónicas tienen una mayor concentración de soluto y hacen que el agua salga de las células, lo que podría provocar una contracción celular. Las soluciones hipotónicas, por otro lado, tienen una menor concentración de soluto y hacen que el agua entre en las células, lo que puede provocar que se hinchen o revienten.
También existe un tercer tipo de solución, llamada solución isotónica. En una solución isotónica, la concentración de solutos es la misma que la de la solución de referencia, lo que no produce movimiento neto de agua.
Las soluciones isotónicas ayudan a su cuerpo a mantener el equilibrio de los niveles de líquidos. Por ejemplo, los tratamientos médicos suelen utilizar solución salina normal, una solución que contiene cloruro de sodio (sal de mesa) disuelta en agua.
La solución salina normal es isotónica para los fluidos corporales, lo que significa que tiene una concentración de solutos similar a la de la sangre. Esto lo hace compatible con sus células. Si no fuera compatible, sería una solución hipertónica o hipotónica, lo que tendría efectos fisiológicos negativos.
Para comprender mejor cómo las soluciones hipertónicas afectan a las células, imagine que tiene una membrana semipermeable (una membrana que permite el paso de ciertas moléculas mientras bloquea otras) que separa dos contenedores.
En un recipiente tienes una solución hipertónica con una alta concentración de soluto y en el otro tienes una concentración de soluto más baja, tal vez agua pura.
Cuando una membrana semipermeable separa estas dos soluciones, la solución hipertónica ejercerá presión osmótica sobre ella. Esto significa que las moléculas de agua del lado de baja concentración de soluto se moverán a través de la membrana hacia la solución hipertónica, tratando de diluir la concentración de soluto más alta.
Este movimiento de las moléculas de agua se llama ósmosis. Durante la ósmosis, el agua sale de las células en una solución hipertónica, lo que hace que se encojan. Cuando esto sucede en su cuerpo, puede afectar la función muscular y la salud celular en general.
Ahora considere que tiene un recipiente con una solución hipotónica con una concentración de soluto baja, y en el otro recipiente tiene una concentración de soluto más alta, quizás una solución salada.
Cuando una membrana semipermeable separa estas dos soluciones, la solución hipotónica ejercerá presión osmótica en dirección opuesta, en un proceso que llamamos "ósmosis inversa".
En otras palabras, en una solución hipotónica, el agua ingresa a las células. Obtienen agua, lo que hace que se hinchen o incluso exploten. Esto puede provocar un aumento de la presión de turgencia. Una planta con una presión de turgencia alta, por ejemplo, se mantendrá erguida o incluso se volverá rígida, mientras que una planta con una presión de turgencia baja se caerá.
La ósmosis es un proceso pasivo; no requiere energía para ocurrir. En cambio, se basa en el gradiente de concentración (o la diferencia en la concentración de soluto entre dos áreas) para impulsar el movimiento de las moléculas de agua en una dirección u otra.
La ósmosis ocurre en las células, pero también puedes verla en acción en muchas otras situaciones cotidianas.
Por ejemplo, cuando se remoja una pasa en agua, ésta absorbe agua y se hincha gracias a la ósmosis. Otro ejemplo es el proceso de encurtido, que se basa en la sal y la presión osmótica para extraer la humedad de los alimentos, preservándolos y desalentando el crecimiento de bacterias dañinas.
En biología, mantener el equilibrio es crucial ya que el equilibrio entre las concentraciones de soluto y disolvente ayuda a las células y organismos a sobrevivir. Por lo tanto, las soluciones isotónicas, que garantizan que no haya movimiento neto de agua a través de las membranas celulares, desempeñan un papel importante en el mantenimiento del equilibrio.
A continuación se muestran algunas situaciones en las que los encontrará en el trabajo.
Este artículo fue creado junto con tecnología de inteligencia artificial, luego fue verificado y editado por un editor de HowStuffWorks.
