Transporte y energia

IV. TRANSPORTE Y ENERGÍA

EL COMPORTAMIENTO DE LAS MOLÉCULAS EN SOLUCIÓN
TODOS conocemos el hecho aparentemente sencillo y trivial de que si colocamos una gota de tinta en un vaso de agua, las partículas de colorante se mueven o difunden lentamente hasta que en un tiempo, más o menos largo, ocupan todo el espacio de que disponen y la solución se vuelve completamente uniforme. Esto, que sepuede ver con los colorantes, es el fenómeno llamado difusión; sucede con todas las sustancias por igual, y se debe a una razón muy sencilla: las moléculas de todas las sustancias tienen energía que las mantiene en constante movimiento, y que hace que tiendan a desplazarse de los lugares de mayor a menor concentración, llegando a dar una concentración uniforme en todas las partes de una solución alfinal de cierto tiempo.
Esta energía que todas las moléculas tienen, se puede manifestar en diferentes formas. Tal vez las más claras evidencias se observen al comprimir un gas. Este procedimiento consiste en forzar una sustancia gaseosa a ocupar un espacio menor del que tenían antes; y es tal el estado energizado, que podemos realizar diferentes tipos de trabajo con la energía del gascomprimido; hay herramientas muy variadas que se impulsan con aire comprimido. Lo mismo sucede con el vapor de agua cuando, en lugar de dejarlo libre al hervir agua, lo encerramos en un espacio; la presión que alcanza puede ser tan alta que también con él podemos realizar un trabajo utilizando una máquina de vapor. Exactamente de la misma forma, las moléculas de una solución ejercen una verdadera presiónsobre las paredes del recipiente que la contiene, por sus constantes choques; no hay diferencia en la manera como las moléculas de un gas la ejercen sobre el recipiente que lo contiene.


Figura 21. Equivalencia entre la presión de un gas y la de una solución. La presión osmótica se pone fácilmente de manifiesto cuando las soluciones se colocan en un medio que permite el paso del agua, pero noel de la sustancia disuelta.
Es entonces necesario no perder de vista este concepto: todas las moléculas de una solución, como las de un gas, tienen una cierta energía, y la cantidad de ella depende del volumen que ocupa una cantidad de moléculas o iones; es obvio que mientras tengamos un mayor número de ellas en un cierto volumen, será mayor la cantidad de energía. En otras palabras, laenergía de las moléculas de una solución depende de la concentración (cantidad por volumen) de ella. Esta energía hace que las moléculas tiendan a difundirse de los lugares de mayor a los de menor concentración, igual que el aire comprimido tiende a escapar del recipiente en que se encuentra almacenado, perdiendo así energía en el proceso. También, aunque pueda parecer difícil imaginarlo, en el procesomediante el cual una solución se diluye, hay una liberación de energía que en lugar de liberarse podría ser aprovechada para realizar un trabajo o cambiarla en otra forma. Lo contrario también es válido; para que un grupo de moléculas pase de un lugar de menor a uno de mayor concentración es necesario aplicar energía al sistema, como si se tratara de comprimir un gas.
Hemos utilizado hasta ahorael término transporte para designar simplemente al hecho de que, si la mayor parte de las membranas impide el paso de la mayor parte de las sustancias, para atravesarlas, éstas deben ser ayudadas o "transportadas" de un lado al otro; sin embargo, además del impedimento físico mismo que una membrana representa, el proceso de transporte también tiene implicaciones energéticas.
TRANSPORTE YMETABOLISMO.
TRANSPORTE "ACTIVO" Y "PASIVO"
Durante muchos años se habló del transporte en estos términos; se decía que era "activo" cuando dependía del metabolismo celular y, en general, cuando:
—Una sustancia en general, metabolizable por las células, como la glucosa, necesitaba de una fuente de energía.
—Se inhibía con los llamados venenos metabólicos o por circunstancias que inhibían el...