{"id":81062,"date":"2007-12-17T14:20:00","date_gmt":"2007-12-17T14:20:00","guid":{"rendered":"http:\/\/weblogs.madrimasd.org\/\/universo\/archive\/2007\/12\/17\/81062.aspx"},"modified":"2010-01-22T03:45:51","modified_gmt":"2010-01-22T02:45:51","slug":"la-presion-de-turgor-y-el-control-de-volumen-celular-1-generalidades-salvador-gonzalez-carcedo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/2007\/12\/17\/81062","title":{"rendered":"La Presi\u00f3n de Turgor y el Control de Volumen Celular. 1. Generalidades. (Salvador Gonz\u00e1lez Carcedo)"},"content":{"rendered":"

Estamos acostumbrados a pensar que podemos a\u00f1adir al suelo de forma impune sales (fertilizantes) compuestos org\u00e1nicos (enmiendas org\u00e1nicas, compost) y una variada gama de otros aportes. En esta serie de post, pretendo hacer meditar a Vds. de que los seres vivos<\/SPAN> de<\/SPAN> nuestros suelos, sufren ante estos hechos, pero esta vez, por una v\u00eda poco conocida, el impacto sobre la presi\u00f3n de Turgor<\/SPAN>.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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<\/o:p><\/SPAN>En c\u00e9lulas como las bacterias o las c\u00e9lulas de la ra\u00edz, la concentraci\u00f3n intracelular de solutos, osm\u00f3ticamente activos es muy alta<\/SPAN>, lo que genera una presi\u00f3n externa sobre la membrana citopl\u00e1smica<\/SPAN>. Para evitar que su membrana plasm\u00e1tica se rompa, las bacterias se rodearon de una pared celular cuyas caracter\u00edsticas ya fueron descritas en otros post en esta Bit\u00e1cora. La presi\u00f3n resultante sobre esta pared recibe el nombre de presi\u00f3n de turgor<\/SPAN>, cuyo control por parte de la c\u00e9lula es muy cuidadoso pues en ello le va su supervivencia. Este control exige a la c\u00e9lula poseer una serie de mecanismos de respuesta que permitan contrarrestar la presi\u00f3n osm\u00f3tica externa (sujeta a modificaciones). En esta serie iremos desvelando algunos de sus secretos, que pueden hacerse extensivos a otros conjuntos celulares de seres vivos que viven en el suelo. <\/SPAN><\/P>

Tanto las bacterias G-negativas como G-positivas se rodean de una pared celular<\/SPAN> que est\u00e1 conformada por peptidoglucanos. Su diferente composici\u00f3n<\/SPAN> y el contenido diferenciado en componentes org\u00e1nicos (glucoc\u00e1liz, contenidos intercitoplasmicos, exociclopolisac\u00e1ridos, etc.) y distribuci\u00f3n espacial en el seno de los mismos permite a estas especies ocupar nichos ecol\u00f3gicos claramente diferenciados y a sus membranas\/paredes resistir presiones de turgor claramente diferentes. As\u00ed, para las Gram-negativas se sit\u00faa entre 0,8 y 5 atm. y para las Gram-positivas entre 15 y 25 atm.<\/SPAN>.  <\/SPAN><\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Ello justifica, en parte, la distintiva y optativa ocupaci\u00f3n espacial de los distintos nichos ed\u00e1ficos y acu\u00e1ticos por parte de las bacterias<\/SPAN>.  <\/SPAN>En su habitat natural, las bacterias pueden estar sometidas a distintos estress,<\/SPAN> (fundamentalmente generados por factores clim\u00e1ticos y aportes antr\u00f3picos) capaces de alterar los procesos vitales (procesos de lavado y acidificaci\u00f3n, aportes de materia org\u00e1nica y estress t\u00e9rmicos que modifican radicalmente la actividad degradativa en los distintos medios ed\u00e1ficos). <\/o:p><\/SPAN><\/P>

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As\u00ed, cuando aparece en la soluci\u00f3n del suelo una elevaci\u00f3n osm\u00f3tica (incremento de la osmolalidad del medio), las bacterias responden con una deshidrataci\u00f3n y un descenso del turgor<\/SPAN>. El mantenimiento de la presi\u00f3n de turgor, dentro de unos l\u00edmites cr\u00edticos, es esencial para proporcionar la energ\u00eda, expresada en fuerzas mec\u00e1nicas, que es necesaria para la expansi\u00f3n de cada c\u00e9lula y de sus colonias. <\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Para compensar un descenso del turgor, la bacteria modifica la osmolalidad intracelular v\u00eda acumulaci\u00f3n de solutos compatibles<\/SPAN> (compuestos que puede sintetizar o captar del exterior). De esta manera las bacterias elevan las concentraciones citopl\u00e1smicas sin afectar a los procesos celulares vitales. <\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Para acumular desde el exterior a estos solutos<\/SPAN>, las bacterias han desarrollado sistemas de transporte que est\u00e1n inducidos\/activados por elevaciones osm\u00f3ticas<\/SPAN>. En t\u00e9rminos de mecanismos  <\/SPAN>de acoplamiento energ\u00e9tico estos sistemas pueden ser del tipo que une e hidroliza ATP para dirigir la traslocaci\u00f3n del sustrato frente a la concentraci\u00f3n de gradiente. Tambi\u00e9n expresan otros sistemas transportadores que dirigen el intercambio de sustratos usando gradientes electroqu\u00edmicos de iones a trav\u00e9s de membrana.<\/SPAN><\/o:p><\/SPAN><\/B><\/P>

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Cuando no encontramos ante un descenso de la concentraci\u00f3n osm\u00f3tica (descenso de la osmolalidad del medio) las bacterias responden con un r\u00e1pido eflujo de agua, consiguiendo una elevaci\u00f3n de su presi\u00f3n de turgor. En el otro extremo, una presi\u00f3n de turgor excesivamente alta, tambi\u00e9n puede poner en peligro la integridad de la c\u00e9lula al romper la membrana citopl\u00e1smica y la pared celular, lo que conllevar\u00eda la muerte de la bacteria. Para evitar esta lisis, activan los canales llamados mecano-sensibles, permitiendo una expulsi\u00f3n masiva de solutos hasta conseguir concentraciones internas por debajo de gradiente<\/SPAN>. <\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Una forma discreta de introducirnos en el tema, y respondiendo a la solicitud personal del Dr. D. Jose Luis Rubio<\/SPAN><\/B>, quien manifestaba en la Reuni\u00f3n de Fuerteventura, un gran inter\u00e9s por seguir mi lenguaje, tomado de otras Ciencias, y que habitualmente transfiero a la Edafolog\u00eda, (y sobre todo en atenci\u00f3n a los alumnos de los niveles medios que siguen esta bit\u00e1cora) voy a intentar hacer un <\/SPAN>glosario de t\u00e9rminos<\/SPAN> que ayude a introducirse, a todo el que lo necesite, en este tema. <\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Sustancias caotr\u00f3picas<\/SPAN><\/B> <\/SPAN><\/B>son cosolventes que hacen disminuir la estructura del agua<\/SPAN>. <\/B>La urea y otras prote\u00ednas desnaturalizantes<\/SPAN><\/B> son sustancias caotr\u00f3picas<\/SPAN>.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Quimiosensores<\/SPAN><\/B> <\/SPAN><\/B>son mol\u00e9culas ubicadas en la membrana citopl\u00e1smica y en la pared bacteriana, que detectan ligandos<\/SPAN> (mol\u00e9culas org\u00e1nicas\/inorg\u00e1nicas) espec\u00edficos<\/SPAN>. <\/B>Muchos quimio-sensores act\u00faan por uni\u00f3n a ligandos de estructuras espec\u00edficas de los \u201clugares\u201d de recepci\u00f3n.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Solutos compatibles<\/SPAN><\/B> <\/SPAN><\/B>son cosolventes citopl\u00e1smicos<\/SPAN>, sintetizados mediante acciones metab\u00f3licas puntuales<\/SPAN>, cuya presencia puede regularse en un amplio rango de concentraci\u00f3n, sin alterar las funciones celulares generales.  <\/SPAN>Estas mol\u00e9culas, una vez pasada la situaci\u00f3n de estress pueden catabolizarse o excretarse al medio. <\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Cosolventes<\/SPAN><\/B> <\/SPAN><\/B>son solutos que afectan significativamente tanto a las propiedades del agua como a las de un solvente<\/SPAN>, <\/B>convirtiendo al resultante en una soluci\u00f3n no ideal.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Deshidrataci\u00f3n<\/SPAN><\/B> es <\/SPAN><\/B>la p\u00e9rdida de agua<\/SPAN> (la desecaci\u00f3n<\/SPAN><\/B> <\/SPAN>es la p\u00e9rdida total de agua<\/SPAN>). <\/B><\/SPAN><\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Cosmotropos<\/SPAN><\/B> <\/SPAN><\/B>son cosolventes que incrementan la estructura del agua<\/SPAN>. <\/B><\/SPAN>Glicerol, glycocola-beta\u00edna y otros estabilizantes de proteinas<\/SPAN><\/B> son cosmotropos. <\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Osmolalidad<\/SPAN><\/B> <\/SPAN><\/B>es la presi\u00f3n osm\u00f3tica de una soluci\u00f3n a una temperatura particular<\/SPAN>, expresada como moles de soluto por kilogramo de solvente <\/B><\/SPAN>(osmol\/kg u osmolal). La osmolalidad puede ser medida pero no calculada<\/SPAN>. <\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Osmolaridad<\/SPAN><\/B> <\/SPAN><\/B>es<\/SPAN> una aproximaci\u00f3n para la osmolalidad, se expresa como moles de soluto por litro de soluci\u00f3n (osmol\/l u osmolar). La osmolaridad se calcula como la suma de las concentraciones de solutos osm\u00f3ticamente activos presentes en la soluci\u00f3n<\/SPAN>. <\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Osmoprotectores<\/SPAN><\/B> <\/SPAN><\/B>son compuestos que estimulan el crecimiento bacteriano en medios altamente osmolales (se\u00f1ales bioqu\u00edmicas)<\/SPAN><\/SPAN>.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Una respuesta <\/SPAN><\/SPAN>osmoreguladora<\/SPAN><\/B> <\/SPAN><\/B>es un proceso fisiol\u00f3gico que mitiga los ajustes pasivos en la estructura celular, causados por cambios en la osmolalidad extracelular<\/SPAN>.<\/B><\/SPAN> <\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Osmosensores<\/SPAN><\/B> <\/SPAN><\/B>son sistemas de se\u00f1ales que detectan cambios en la actividad extracelular del agua<\/SPAN> (osmosensores directos) o impulsan cambios en la estructura o composici\u00f3n de la c\u00e9lula<\/SPAN> (osmosensores indirectos).<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Osmotolerancia<\/SPAN><\/B> <\/SPAN><\/B>es el rango de osmolalidad del medio que soporta el crecimiento celular bacteriano<\/SPAN>.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Descenso osm\u00f3tico<\/SPAN><\/B> <\/SPAN><\/B>es un descenso (temporal) en la osmolalidad del ambiente extracelular. Estas situaciones se dan en suelos que soportan climas \u00e1ridos, en las \u00e9pocas de lluvia.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Elevaci\u00f3n osm\u00f3tica<\/SPAN><\/B> <\/SPAN><\/B>es un incremento (temporal) en la osmolalidad del ambiente extracelular. <\/SPAN>Estas situaciones se dan en suelos que soportan climas \u00e1ridos, en las \u00e9pocas secas.<\/SPAN><\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Turgor<\/SPAN><\/B> (?P) <\/SPAN><\/B>es la diferencia de presi\u00f3n hidrost\u00e1tica que equilibra las diferencias de concentraci\u00f3n de osmolitos en el interior de la bacteria y en el medio externo<\/SPAN>.<\/B><\/SPAN><\/o:p><\/SPAN><\/P>

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Se mide seg\u00fan la ecuaci\u00f3n<\/o:p><\/SPAN><\/P>

?P = (RT\/Vw) ln(ao<\/SUB>\/ai<\/SUB>) ~ RT(ci<\/SUB>-co<\/SUB>)<\/o:p><\/SPAN><\/P>

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En la que Vw <\/I><\/SPAN>es el volumen molal parcial de agua, <\/SPAN>a <\/SPAN><\/I>es la actividad del agua, <\/SPAN>c <\/SPAN><\/I>es la concentraci\u00f3n total de osmolito y los sufijos <\/SPAN>i <\/SPAN><\/I>y <\/SPAN>o hacen referencia a interno y externo, respectivamente. <\/SPAN><\/I><\/o:p><\/SPAN><\/P>

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La presi\u00f3n de Turgor genera potenciales qu\u00edmicos de agua intra y extracelular igual al equilibrio. La plasmolisis celular<\/SPAN> aparece cuando <\/SPAN>?P se vuelve negativa<\/SPAN><\/I>.<\/o:p><\/SPAN><\/I><\/P>

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Saludos cordiales,<\/o:p><\/SPAN><\/P>

 <\/o:p><\/SPAN><\/P>Salvador Gonz\u00e1lez Carcedo<\/SPAN><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Estamos acostumbrados a pensar que podemos a\u00f1adir al suelo de forma impune sales (fertilizantes) compuestos org\u00e1nicos (enmiendas org\u00e1nicas, compost) y una variada gama de otros aportes. En esta serie de post, pretendo hacer meditar a Vds. de que los seres vivos de nuestros suelos, sufren ante estos hechos, pero esta vez, por una v\u00eda poco conocida, el impacto sobre la presi\u00f3n de Turgor.   En c\u00e9lulas como las bacterias o las c\u00e9lulas de la ra\u00edz, la concentraci\u00f3n intracelular de solutos, osm\u00f3ticamente activos es muy alta, lo que genera una presi\u00f3n externa sobre la membrana citopl\u00e1smica. Para evitar que su membrana plasm\u00e1tica\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":26,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[596,608,602,598],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/81062"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/users\/26"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=81062"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/81062\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":134549,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/81062\/revisions\/134549"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=81062"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=81062"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=81062"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}