Las sales minerales en los seres vivos

Cuando hablamos de sales minerales en los seres vivos nos referimos a todas aquellas moléculas inorgánicas de naturaleza iónica que aparecen en ellos, tanto en estado sólido o precipitadas, como en disolución o asociadas a otras moléculas.

Sales minerales precipitadas

Son las sales insolubles que aparecen en estado sólido cristalino en los seres vivos y que desempeñan funciones estructurales, protectoras o de sostén. Entre ellas encontramos:

Carbonato de calcio, que constituye el exoesqueleto de los artrópodos y de los corales, las conchas de moluscos o las espinas de los erizos de mar, además de endurecer los huesos y dientes de los vertebrados.

Fosfato cálcico que, junto con el anterior, se encuentra depositado en la matriz de los tejidos óseos de los vertebrados.

Silicatos, que aparecen en las estructuras de sostén de las gramíneas o en los caparazones de las diatomeas.

Sales minerales disueltas

Son aquellas que aparecen en el medio acuoso intracelular y extracelular disociadas en sus correspondientes iones.

Sus principales funciones son:

Mantener el grado de salinidad y la homeostasis (equilibrio del medio interno) de los organismos.

Regular la presión osmótica y el volumen celular: la entrada o salida de agua a través de la membrana plasmática depende de la concentración de sales en el interior y el exterior de la célula.

Generar potenciales eléctricos: la diferencia de concentración de determinados iones entre el interior y el exterior de la célula genera un potencial de membrana que resulta fundamental para el buen desarrollo de ciertos procesos, como la contracción muscular o la transmisión del impulso nervioso.

Regular la actividad enzimática, al asociarse a los sustratos o a las enzimas que participan en determinadas reacciones metabólicas.

Regulación del pH: las disoluciones amortiguadoras o tampón se encargan de mantener constante el pH del medio interno.

Funciones específicas, pudiendo estar asociadas a otras moléculas orgánicas.

Fenómenos osmóticos

La ósmosis es un fenómeno en el que se produce el paso o difusión de disolvente a través de una membrana semipermeable (permite el paso de disolvente pero no de solutos) desde una disolución más diluida hasta otra más concentrada (pues tienden a igualar las concentraciones de ambas disoluciones, es decir, sus presiones osmóticas).

La membrana plasmática es semipermeable frente al agua, de modo que dependiendo de las características del medio se pueden dar tres situaciones:

Cuando una célula se encuentra en un medio hipotónico (tiene una menor presión osmótica o una concentración salina inferior a la del medio interno) tiene lugar una entrada de agua en la célula, con el consiguiente aumento de volumen. Se produce turgencia celular e incluso el estallido en el caso de las células animales.

Cuando una célula se encuentra en un medio hipertónico (con mayor presión osmótica o una concentración salina superior a la del medio interno) se produce salida de agua desde la célula al medio externo y disminuye su volumen. En las células vegetales puede conducir a la rotura de la célula o plasmólisis, al desprenderse la membrana de la pared celular.

Cuando una célula se encuentra en un medio isotónico (la presión osmótica o la concentración salina es igual a la del medio interno) y no se produce intercambio de agua.

Los seres vivos han desarrollado sistemas de osmorregulación, para evitar los cambios de presión osmótica en su medio interno. Así, en los seres humanos la absorción de agua y sales se produce a través de la mucosa intestinal y su expulsión se produce de manera controlada a través de la orina.

Sistemas amortiguadores o tampón

El mantenimiento del pH es esencial para el correcto funcionamiento de la actividad celular, pues una alteración del mismo modificaría la estructura de las proteínas y de los ácidos nucleicos y afectaría a la capacidad de acción de las enzimas.

Los valores constantes de pH en los seres vivos se mantienen gracias a los sistemas tampón, y los más importantes son el sistema tampón fosfato y el sistema tampón bicarbonato:

En el medio intracelular actúa el sistema tampón fosfato y en el medio extracelular lo hace el sistema tampón bicarbonato. Por ejemplo, cuando se produce un aumento en la concentración de protones, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda, y si, por el contrario, se produce una disminución, el equilibrio se desplaza en sentido contrario.