Osmosis

Sitenemos dos disoluciones acuosas de distinta concentración separadas por una membrana semipermeable se define osmosis como una difusión pasiva caracterizada por el paso del agua a través de la membrana semipermeable desde la solución más diluida a la más concentrada y la presión osmótica es la necesaria para detener el flujo de agua a través de la membrana.

Equilibrio Osmótico Celular

La membrana plasmática de la célula se puede considerar como semipermeable, por ello las células deben permanecer en equilibrio osmótico con el fluido que las rodea. Cuando la concentración de soluto de los fluidos extracelulares es igual a la concentración intracelular, las disoluciones son isotónicas o isoosmóticas. Si los líquidos extracelulares se hacen hipotónicos o hiposmóticos, el agua tiende a entrar en la célula, lo que hace que se hinche y se ponga turgente, e incluso llegue a explotar. Este fenómeno da lugar al proceso de turgencias o hemólisis en eritrocitos. Si, por el contrario, los líquidos extracelulares disminuyen su concentración, se vuelven hipertónicos respecto a las células, que pierden agua, se deshidratan y mueren, dando lugar al proceso de plasmólisis o crenación en eritrocitos.

Homopolisacáridos

Se caracterizan porque el polímero se forma por la repetición de un único tipo de monosacárido que da lugar a largas cadenas ramificadas o no.

Celulosa

Es un polímero no ramificado de moléculas de β-D-glucosa unidas por enlaces β(1→4) y la unidad que se repite es la celobiosa. La celulosa forma cadenas lineales, los enlaces O-glucosídicos entre unidades de B-glucosa quedan reforzados por puentes de hidrógeno intracatenarios entre moléculas colindantes, por los grupos -OH también se establecen puentes de hidrógeno entre diferentes cadenas intercatenarios, lo que favorece el empaquetamiento de varias moléculas, protegiendo a los enlaces O-glucosídicos de los ataques de reactivos y confiriendo a la celulosa la propiedad de ser un polisacárido muy insoluble en agua, difícilmente hidrolizable, relativamente inerte y muy resistente, siendo un polímero estructural.

Quitina

Es un polímero de N-acetil-β-D-glucosanamida, los enlaces O-glucosídicos son también β(1→4), las cadenas de quitina son polímeros lineales sin ramificar y muy resistentes e insolubles en agua, que se disponen unas junto a la otra en sentido contrario, participando en la construcción de la pared celular de los hongos y del exoesqueleto de los artrópodos.

Almidón

Es un polímero de α-D-glucosa y es el sacárido de reserva energética más común en los vegetales, reservándose en los amiloplastos en forma de granos. Se hidroliza mediante enzimas específicas que suministran primero unidades de maltosa y, por último, glucosa. Los granos de almidón de los amiloplastos constituyen una forma eficaz de almacenar glucosa, al no ser soluble en agua, no está soluble en el citoplasma y no contribuye al aumento de presión osmótica. Está compuesto por dos polímeros distintos:

• Amilosa: Es un polímero no ramificado de moléculas α-D-glucosas enlazadas por uniones α(1→4), de manera que cada dos unidades de monosacárido constituyen una molécula de maltosa. Las cadenas no ramificadas de la amilosa adoptan una conformación espacial helicoidal. En cada vuelta encaja un ion triyoduro del colorante lugol, utilizando como reactivo la presencia de almidón que se tiñe de color azul violáceo.
• Amilopectina: Es un polímero ramificado que forma cadenas helicoidales de moléculas de α-D-glucosa unidas por enlaces α(1→4), presentando ramificaciones de tal forma que las moléculas de glucosa se encuentran unidas por enlaces α(1→6), habiendo una ramificación por cada 15-30 restos de glucosa. En la hidrólisis aparecen unidades de maltosa y de isomaltosa, siendo un polímero de mayor peso molecular que la amilosa y menos soluble en agua, tiñéndose de color rojo violáceo con yodo.

Sistema Tampón o Buffer

Consiste en un conjunto de sustancias relacionadas entre sí capaces de mantener un pH constante al añadir ácidos o bases en una disolución. Estos sistemas mantienen constantes la concentración de protones y amortiguan los cambios de pH cuando se añaden pequeñas cantidades de iones H+ o OH- procedentes de ácidos o bases. Las variaciones del pH afectan a la estabilidad de las macromoléculas, como las proteínas, influyendo en la actividad catalítica de las enzimas. En función del pH, pueden generar cargas eléctricas que modifican su actividad biológica, por eso se han desarrollado los sistemas tampón o buffer, que tienden a impedir la variación del pH en los seres vivos cuando se añaden cantidades moderadas de iones H+ o OH-. Las proteínas tienen gran capacidad tamponadora del pH, como son el sistema carbonato-hidrogenocarbonato y el sistema monofosfato-bifosfato, cada uno de ellos presenta una capacidad tamponadora máxima en un pH determinado. Este valor coincide en los tampones biológicos con el pH normal de los fluidos corporales, que oscila entre 7.

Glicerofosfolípidos

Se caracterizan porque el tercer grupo alcohol del glicerol forma un enlace éster con una molécula de ácido ortofosfórico, que a su vez forma otro enlace éster con un grupo alcohol de un derivado aminado o de un polialcohol. La molécula resultante de la unión de los dos ácidos grasos con la glicerina y el ácido ortofosfórico recibe el nombre de ácido fosfatídico. La estructura molecular de los diferentes fosfolípidos se puede considerar derivada del ácido fosfatídico y por ello se nombran con el prefijo fosfatidil seguido del nombre del derivado aminado o polialcohol con el que se une. Cuando una molécula de ácido fosfatídico forma un enlace éster con otro fosfatidil glicerol, se forma un fosfolípido doble, obteniendo una molécula de difosfatidilglicerol, conocida como cardiolipina. Otro grupo son los plasmalógenos, que se caracterizan porque una cadena alifática no se encuentra unida al glicerol mediante un enlace éster, sino éter, siendo componentes importantes de las membranas del retículo endoplasmático y de las membranas de ciertas bacterias.