Se puede pensar en la concentración como cuán común es algo en un área específica. Imagina meter una paleta en un vaso de agua. La paleta contiene azúcar y saborizantes, pero a medida que se derrite, el azúcar y el sabor comienzan a mezclarse con el agua.

¿Por qué la paleta derretida no se mantiene separada del agua? Porque las moléculas tienden a moverse de áreas de alta concentración a baja concentración. No hay azúcar en el agua, por lo que el azúcar se difunde de la paleta y se mezcla con el agua. Un movimiento como este se llama difusión. El movimiento entre áreas con diferentes concentraciones también puede ocurrir cuando hay una barrera entre las áreas.

Dentro de los organismos, estas barreras son a menudo membranas. Las membranas son capas de material que actúan como límites. Por ejemplo, las membranas que rodean las células. A veces, dentro de estas membranas celulares, existen pasadizos especiales que permiten que las moléculas entren y salgan de la célula. Llamamos a estos canales o transportadores. Muchos canales y transportadores controlan qué materiales entran y salen de la célula. Debido a esto, pueden ocurrir diferencias en la concentración de materiales entre el espacio dentro o fuera de la célula.

El movimiento hacia menos concentración (el gradiente)

Cuando la concentración de algo se acumula en un solo lado de una membrana, llamamos a esto un gradiente de concentración. La concentración es alta en un lado, pero baja en el otro. Pensemos en esto en términos de un ion de hidrógeno, H+. Los iones de hidrógeno se mueven naturalmente hacia abajo en este gradiente de concentración, de alta a baja concentración.

Piense en los iones como tratando de igualar la concentración de las áreas. Para comprender esta idea, imagine que los iones son agua y que la membrana celular es una represa. Si un lado tiene mucha más agua, hay mucha presión sobre la represa.

 Cuando se abren las compuertas, el agua fluirá (desde el lado con mucha agua hacia el lado con menos agua) hasta que el agua de ambos lados de la represa esté nivelada. A medida que el agua fluye a través de la represa, se puede usar para hacer girar una turbina (como una rueda de agua) para generar electricidad.

Cuando hablamos de las membranas celulares, el movimiento "hacia abajo" del gradiente puede usarse para ayudar a almacenar más energía del gradiente en moléculas como el ATP. Cuando un ion pasa a través de la membrana, generalmente pasa a través de un canal o transportador hecho por una proteína. Este movimiento se puede usar para mover moléculas adicionales a una célula o para agregar más energía a una molécula.

Imágenes adicionales a través de Wikimedia Commons. Imagen de difusión de JrPol.