fisiologia vegetal

PERMEABILIDAD DE LAS MEMBRANAS A LOS IONES Y MOLECULAS

Todas las células vegetales están encerradas por una membrana, que separa el citoplasma del medio externo. La membrana plasmática o plasmalemma, le permite a la célula absorber ciertas sustancias y excluir otras, por lo que podemos decir que es selectivamente permeable. Esa selectividad está dada por la presencia de proteínastransportadoras inmersas en la membrana, que permite el paso de ciertos solutos, iones solubles en agua y moléculas pequeñas sin carga. La acumulación de iones y moléculas en el citosol requiere energía metabólica
La tasa de difusión de los solutos hacia el interior celular depende de la concentración, tanto dentro como fuera de la célula; así como de la permeabilidad de la célula a los solutos. Lapermeabilidad es una propiedad de la membrana celular, que permite el paso de solutos a través de esta de una forma selectiva.
La permeabilidad depende de la solubilidad de la sustancia a difundir en la estructura lipo-proteica y es inversamente proporcional al tamaño molecular.
Los lípidos encontrados en el pasmalemma y tonoplasto son los responsables de la permeabilidad celular, presentan un espesoraproximado de 7,5 nm o 75 (Å). Las moléculas grandes solubles en lípidos penetran rápidamente la membrana celular; mientras mayor sea su solubilidad en lípidos mayor será su penetración. Esto puede explicar la acumulación de ácidos orgánicos en la vacuola, como son los ácidos oxálico, málico y cítrico, que son insolubles en lípidos, por lo que no pueden atravesar el tonoplasto hacia el citoplasma.Los ácidos acético, láctico y pirúvico, nunca se acumulan en la vacuola, ya que son solubles en lípidos. Al disminuir el pH aumenta la concentración de la forma molecular de los ácidos orgánicos soluble en lípidos, y en consecuencia aumenta la permeabilidad de la membrana a estos ácidos.
Muchas sustancias solubles en agua tienen una baja solubilidad en las membranas apolares y en consecuenciatienen una lenta tasa de difusión hacia el interior y exterior de la célula.
Los gases penetran libremente la membrana, así mismo las moléculas pequeñas sin carga pasan rápidamente a través de la doble capa lipídica.
Las moléculas cargadas, las moléculas grandes sin carga y algunas moléculas pequeñas sin carga se transportan a través de canales o poros, mediante proteínas transportadorasespecíficas.
Los electrolitos penetran muy lentamente o no lo hacen del todo, ya que estos se disocian en iones que se encuentran altamente hidratados y forman grandes partículas mayores que las de las moléculas sin disociar. Debido a que cada ion, debe difundir con su capa de hidratación. La carga eléctrica puede impedir también la penetración iónica. De acuerdo a esto tenemos que los ácidos y basesdébiles, que no están disociados, penetran más rápidamente que los ácidos y bases fuertes, que se encuentran totalmente disociados. La solubilidad de los electrolitos sin disociar en la membrana, es mayor que la de los iones.


Los iones más pequeños tienen una carga intensa mayor y atraen moléculas de agua a su alrededor.
De acuerdo a la penetración a la célula podemos crear la siguiente serie: K + >Na+ > Li +.
Mientras mayor sea la carga de un ion, es más probable que el ion no penetre la célula. La penetración de cationes y aniones al interior de una célula, se efectúa con el intercambio de un ion de la misma carga del interior de la célula. Por ejemplo si un catión potasio (K+ ), penetra una célula debe bombearse un protón (H+) del interior de la célula hacia el exterior, de tal maneraque se mantenga la neutralidad eléctrica a ambos lados de la membrana. Los protones son aportados por la bomba H+ -ATPasa de la respiración aeróbica.
En el caso de los no electrolitos cada sustancia penetra con una tasa independiente de la presencia de otras sustancias, mientras que en los electrolitos esto no se cumple, ya que los cationes monovalentes penetran mucho más rápidamente de una...