Che cos’è il Gradiente di Concentrazione

Con il termine gradiente di concentrazione andiamo a intendere la differenza di soluto rispetto a due soluzioni comunicanti.

Questa differenza deve essere espressa sotto forma di concentrazione.

Quindi andremo ad assistere ad un gradiente di concentrazione, quando avremo davanti a noi due soluzioni con concentrazioni differenti dello stesso soluto.

Questa differenza di molecole dona alla soluzione con maggiore quantità di soluto un’energia per attuare un movimento.

Il movimento si può verificare solamente in determinati casi. Quindi è meglio fare un paio di premesse per illustrare nel modo migliore questo fenomeno chimico.

Quando parliamo di gradiente di concentrazione siamo obbligati a citare anche il soluto, solvente, soluzione e la membrana semipermeabile.

Con il termine soluto andiamo a intendere quell’insieme di sostanze che sono in grado di sciogliersi all’interno di un solvente.

Invece, con il termine solvente andiamo a intendere quella sostanza che ha la capacità di contenere un soluto sciolto al suo interno.

L’insieme fra soluto e solvente andranno a creare una sostanza che viene chiamata soluzione.

è importante che le molecole siano omogenee fra loro. In quanto la soluzione è un miscuglio omogeneo di soluto e solvente.

Ultima, ma non per importanza, è la nostra membrana cellulare che deve avere la caratteristica di essere semipermeabile.

Con il termine membrana semipermeabile andiamo a intendere quella tipologia di membrana che può essere attraversata da determinate tipologie di soluti.

Generalmente, i soluti che possono liberamente oltrepassare questa membrana sono molecole di origine apolare o piccole molecole polari.

Terminata questa doverosa premessa è possibile andare ad analizzare il fenomeno del gradiente di concentrazione

Che cos’è il gradiente di concentrazione

Il gradiente di concentrazione è una energia spontanea che si viene a creare in una soluzione o in più soluzioni quando vengono collegate fra loro.

Nel caso del corpo umano, andiamo a studiare il gradiente di concentrazione a livello cellulare.

Infatti, sarà quel caso dove avremo due soluzioni collegate fra di loro, tramite una membrana cellulare semipermeabile.

Generalmente andiamo ad analizzare questo fenomeno prendendo in considerazione la soluzione cellulare e la soluzione citoplasmatica o extracellulare.

Quando una delle due soluzioni ha un quantitativo di soluto maggiore dell’altra, si viene a creare in maniera spontanea un gradiente di concentrazione.

Questo gradiente si esprime in un flusso molecolare attraverso la membrana cellulare, che permette il passaggio del soluto attraverso di essa.

Il flusso delle molecole ha un movimento che tende all’equilibrio di concentrazione. Ovvero quando le concentrazioni di soluto saranno identiche nelle due soluzioni, il movimento cesserà.

Lo spostamento delle molecole avverrà dalla zona con maggiore concentrazione verso quella con minore concentrazione.

Arrivati all’equilibrio chimico fra i due soluti, non vedremo più un movimento di molecole attraverso la membrana. Perché il nostro gradiente di concentrazione sarà pari a zero.

Questo fenomeno è alla base dei trasporti passivi di membrana. Ma è anche utile per comprendere i trasporti attivi che andranno contro gradiente di concentrazione.

Nel caso in cui il soluto non sia permeabile alla membrana, avverrà un passaggio di liquidi secondo il loro gradiente di concentrazione. Tale fenomeno è chiamato osmosi o potenziale osmotico.

Invece, se il nostro soluto è costituito da molecole con grandi cariche elettriche come gli ioni, sarà possibile parlare di gradiente elettrochimico.