Diferencia entre potencial hídrico y potencial osmótico

La diferencia principal entre el potencial hídrico y el potencial osmótico es la medida de la concentración de moléculas de agua libre, mientras que el potencial osmótico es la medida de la tendencia de una solución a extraer agua del agua pura a través de una membrana semipermeable por ósmosis.

El "potencial osmótico y potencial hídrico" son dos conceptos clave en la comprensión del movimiento del agua en diferentes contextos, como en las células de plantas y animales. El potencial hídrico describe la libertad con que las moléculas de agua pueden moverse en un entorno o sistema determinado. El potencial osmótico, por otro lado, describe la energía potencial de las moléculas de agua cuando hay moléculas disueltas en la solución, lo que atrae a las moléculas de agua y restringe su libertad de movimiento. Ambos potenciales son fundamentales para entender los procesos de absorción y movimiento de agua en los seres vivos y se miden en MPa. El potencial hídrico puede ser cero o un valor negativo, pero no puede ser un valor positivo. Además, el agua pura no tiene "potencial osmótico y potencial hídrico".

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia clave
2. ¿Qué es el potencial hídrico?
3. ¿Qué es el potencial osmótico?
4. Similitudes entre potencial hídrico y potencial osmótico
5. Comparación lado a lado: potencial hídrico frente a potencial osmótico en forma tabular
6. Resumen

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¿Qué es el potencial hídrico?

El potencial hídrico es una medida de la concentración de moléculas de agua libre. Las moléculas de agua libres son aquellas que pueden moverse libremente y, por lo tanto, representan la energía potencial en el agua. La letra griega ψ (psi) denota el potencial hídrico y se mide en megapascales (MPa). Se calcula mediante la ecuación Ψ = Ψs + Ψp + Ψg + Ψm, donde Ψs representa el potencial del soluto, Ψp el potencial de presión, Ψg el potencial gravitacional y Ψm el potencial de la matriz.

Figura 01: Potencial de agua

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El agua pura no tiene potencial hídrico. Por lo tanto, el potencial del agua es la diferencia entre el potencial de una muestra de agua dada y el agua pura. Una muestra que contiene solutos tiene un potencial hídrico negativo. Cuantas más moléculas disueltas hay, menos libertad de movimiento tienen las moléculas de agua, resultando en una energía potencial negativa. El agua generalmente se mueve de un área de alto potencial hídrico a uno de bajo potencial hídrico. El potencial hídrico no asume un valor positivo.

En las plantas, el potencial hídrico es crucial para el movimiento del agua hacia las hojas para la fotosíntesis y para el transporte del agua desde el suelo hasta la parte superior de la planta.

¿Qué es el potencial osmótico?

El potencial osmótico, también conocido como potencial soluto, es un componente del potencial hídrico. Es una medida del potencial hídrico para el movimiento desde un área de menor concentración de soluto a una mayor concentración de soluto. El potencial osmótico en agua pura es cero, y una solución tiene un potencial osmótico negativo debido a que las moléculas de agua tienen menos libertad de movimiento a causa de las moléculas de soluto. En general, el potencial osmótico disminuye al aumentar la concentración de soluto. Se denota por Ψs y también se mide en MPa.

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Figura 02: Potencial osmótico

El potencial osmótico se define como el potencial de las moléculas de agua para pasar de una solución hipotónica a una solución hipertónica a través de una membrana semipermeable. Una solución hipotónica tiene una concentración de soluto menor y más agua, mientras que una solución hipertónica tiene una alta concentración de soluto y menos agua. La diferencia en el potencial osmótico provoca el paso de agua de una solución hipotónica a una hipertónica. Cuando los potenciales osmóticos de dos soluciones son similares, no hay movimiento neto de moléculas de agua entre ellas, y se dice que son soluciones isotónicas.

Similitudes entre el potencial hídrico y el potencial osmótico

• El potencial osmótico es un componente del potencial hídrico.
• El "potencial osmótico y potencial hídrico" son cero en agua pura.
• Cada solución tiene un potencial hídrico y un potencial osmótico negativos.
• Se miden en MPa.
• En las células vegetales, tanto el potencial hídrico como el potencial osmótico son negativos.

Diferencia entre el potencial hídrico y el potencial osmótico

El potencial hídrico es una medida de la energía potencial del agua en un sistema en comparación con el agua pura, mientras que el potencial osmótico es el potencial de las moléculas de agua para pasar de una solución hipotónica a una solución hipertónica a través de una membrana semipermeable por ósmosis. Además, el potencial hídrico se produce debido al movimiento de moléculas de agua libres en un entorno dado, mientras que el potencial osmótico resulta de los solutos disueltos.

La siguiente tabla resume las diferencias entre el potencial hídrico y el potencial osmótico.

Resumen: potencial hídrico frente a potencial osmótico

El potencial hídrico es la medida de la energía potencial en el agua, mientras que el potencial osmótico es la parte del potencial hídrico que resulta de la presencia de partículas disueltas. Por lo tanto, el potencial osmótico es el resultado de solutos disueltos. El potencial hídrico (Ψ) es igual al potencial de presión (Ψp) más el potencial disuelto u osmótico (Ψs). El potencial osmótico es uno de los dos componentes principales del potencial hídrico. Tanto el potencial hídrico como el potencial osmótico en agua pura son cero. Ambos se vuelven negativos cuando los solutos se disuelven en agua. Esto resume la diferencia entre el potencial hídrico y el potencial osmótico.

Relación:

1. "Potencial de agua". Diccionario de biología 29 de abril de 2017, disponible aquí.
2. “Transporte de agua y solutos en plantas”. Lumen - Biología sin límites, Disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. "Potencial de agua actualizado" (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Potencial de soluto" por Kade Kneeland - Trabajo propio (CC BY-SA 4.0) a través de Commons Wikimedia