Figura. Tensión tónica en las células

Las células enfrentan un desafío constante para mantener su integridad y funcionamiento en diversos entornos osmóticos. La ósmosis impulsa el movimiento del agua a través de la membrana celular en respuesta a las diferencias en la concentración de solutos. Cuando una célula se encuentra en una solución isotónica, la concentración de solutos es similar dentro y fuera de la célula, resultando en un flujo neto de agua equilibrado y manteniendo el volumen celular estable. Sin embargo, los problemas surgen en entornos hipotónicos e hipertónicos. En una solución hipotónica (con menor concentración de solutos que el interior celular), el agua tiende a entrar en la célula, provocando que esta se hinche y, en el caso de las células animales (sin pared celular rígida), puede llevar a su lisis o estallido. Por el contrario, en una solución hipertónica (con mayor concentración de solutos), el agua sale de la célula, lo que causa que se arrugue o se colapse (fenómeno conocido como crenación en células animales o plasmólisis en vegetales).

Para resistir el colapso o la expansión ante estas tensiones tónicas, las células han desarrollado mecanismos de adaptación extraordinarios. Las células vegetales, por ejemplo, poseen una pared celular rígida que, aunque no impide el flujo de agua, sí limita la expansión excesiva, permitiendo que la célula se vuelva turgente sin estallar en ambientes hipotónicos; esta presión de turgencia es crucial para el soporte de las plantas. Las células animales, al carecer de pared celular, dependen más de la osmorregulación activa, bombeando iones para controlar el gradiente osmótico o desarrollando proteínas transportadoras de agua (acuaporinas) para facilitar un rápido equilibrio. En organismos unicelulares, como los paramecios, existen vacuolas contráctiles que bombean activamente el exceso de agua fuera de la célula para evitar la lisis en ambientes hipotónicos.

Aún más fascinantes son las adaptaciones de células especializadas que sobreviven en ambientes de super-tensión, ya sea por condiciones extremadamente salinas (ambientes hipersalinos) o muy pobres en agua (ambientes desérticos). Las células halófilas (amantes de la sal), como ciertas arqueas y bacterias, acumulan en su interior solutos compatibles (como sales, aminoácidos o azúcares) para igualar o superar la osmolaridad externa, evitando la pérdida de agua. Algunas incluso tienen membranas y proteínas adaptadas para funcionar óptimamente en alta salinidad. Por otro lado, las células de organismos xerófilos (adaptados a la sequedad), como ciertas plantas del desierto, desarrollan estructuras para retener agua (tejidos suculentos), controlar la transpiración o sintetizar compuestos que protegen sus estructuras celulares de la deshidratación. Estos ejemplos demuestran cómo la vida ha evolucionado soluciones moleculares y estructurales sofisticadas para manejar los principios de la ósmosis, asegurando la supervivencia en los entornos más desafiantes del planeta.