Importancia de la difusión en los organismos

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Actualizado el 26 de abril de 2018

Por David H. Nguyen, Ph.D.

La difusión es una función esencial en los organismos vivos. La difusión es el movimiento aleatorio pero direccional de moléculas desde un lugar de alta concentración a un lugar de baja concentración. Este concepto simple describe el proceso por el cual las células intercambian gases tóxicos por gases que sustentan la vida. También describe cómo las células nerviosas pueden enviar señales eléctricas entre sí. La difusión le dice a las células embrionarias dónde arrastrarse y cuándo han llegado. La difusión también permite reducir la pérdida de calor corporal hacia el entorno circundante.

El intercambio de gases

Los pulmones tienen diminutos sacos vacíos parecidos a uvas que son el centro del intercambio de gases. Las células del cuerpo están constantemente produciendo moléculas de energía para sustentar sus actividades diarias. Este proceso, llamado respiración celular, no solo requiere gas oxígeno para funcionar, sino que también produce gas dióxido de carbono, que es tóxico para las células. El dióxido de carbono producido por las células de todo el cuerpo se transporta en la sangre a los pulmones. En los pulmones, el dióxido de carbono se difunde desde la sangre hacia los sacos en forma de uva. El oxígeno gaseoso que se insufló en los pulmones va en la dirección opuesta. El oxígeno entra en la sangre. Este intercambio vital de gases ocurre por difusión a través de capas delgadas de células en los vasos sanguíneos que rodean los sacos con forma de uva.

Los impulsos nerviosos

Las células nerviosas llamadas neuronas se comunican con otras células enviando señales eléctricas a lo largo de su membrana celular. En reposo, el interior de la membrana de la neurona está cargado negativamente, mientras que el exterior está cargado positivamente. Se genera una señal eléctrica cuando la membrana permite que los iones del exterior fluyan hacia la célula. Este flujo de entrada cambia la carga en el interior de la membrana de negativa a positiva. Este interruptor a cargo es una señal eléctrica que se mueve a lo largo del brazo de una neurona. El movimiento de iones que genera la electricidad es la difusión.

Gradientes de morfógeno

El desarrollo embrionario es el proceso en el que los órganos, las extremidades y las alas comienzan a desarrollarse. El proceso en el que un embrión cambia de forma para empezar a parecerse a un adulto en miniatura es posible gracias a la difusión. Diferentes grupos de células en diferentes partes del embrión liberan proteínas llamadas morfógenos. Los morfógenos son como el perfume, atraen a las células de lejos para que se acerquen. El desarrollo embrionario es una hermosa sinfonía de muchos gradientes de morfógenos que se superponen y compiten entre sí. El resultado es que las piernas solo se desarrollan en el cuerpo, las antenas solo se desarrollan en la cabeza y las alas se desarrollan en la espalda de un animal. Los gradientes de morfógenos son posibles porque las proteínas se difunden.

Intercambio de calor a contracorriente

Los homeotermos son animales que regulan la temperatura de su cuerpo internamente, en lugar de tener que bañarse o huir del sol. Un problema al que se enfrentan los homeotermos es la pérdida de calor hacia un entorno frío. Las orcas son un ejemplo de animales que enfrentan este problema, ya que nadan en agua fría. Las aletas y las aletas de las orcas son delgadas y pierden mucho calor en el agua que las rodea. Dado que las aletas y las aletas son parte de la ballena, la sangre debe transportar oxígeno y calor desde el centro del cuerpo hasta estos apéndices. Una forma en que las orcas conservan el calor es que sus arterias que llevan sangre caliente a sus apéndices están justo al lado de las venas que llevan sangre al cuerpo. Por lo tanto, el calor que pierden las arterias que se mueven hacia la punta de una aleta es recogido por la sangre que está en las venas y regresa al cuerpo.

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