Mecanismos De Transporte Y Permeabilidad Celular

Práctica 3. Mecanismos de transporte y permeabilidad celular

A) INTRODUCCIÓN

Cada célula del organismo está rodeada por una membrana plasmática que la separa del líquido intersticial. La función principal de la membrana plasmática es permitir el intercambio selectivo de moléculas entre la célula y el líquido intersticial, de modo que las células puedan tomar las sustancias que necesitan mientras que elimina las que no necesita.

Las moléculas se mueven a través de la membrana plasmática activa o pasivamente, mediante distintos procesos que son: transporte activo, difusión simple, ósmosis y difusión facilitada ( siendo estos tres últimos de transporte pasivo).

B) DIFUSIÓN SIMPLE:

La difusión simple es la difusión a través de la bicapa lipídica de una membrana biológica.

En esta práctica se simuló el proceso de una difusión facilitada a través de la membrana plasmático.

Con respecto al NaCl:

¿Cuál es el peso molecular del Na? 22,99 g/mol.

¿Cuál es el peso molecular del Cl? 35,45 g/mol.

¿Qué límite de membrana (MWCO) de diálisis permitió el paso de ambos iones? 50 MWCO.

¿Qué límite de membrana (MWCO) de diálisis permitió el paso de la urea? 100 MWCO.

¿Qué límite de membrana (MWCO) de diálisis permitió el paso de glucosa? 200 MWCO.

¿Qué límite de membrana (MWCO) de diálisis permitió el paso de la albúmina? Ninguno de los cuales usamos para el experimento.

Los resultados obtenidos fueron:

MEMBRANA (MWCO)

SOLUTO 20 50 100 200

NaCl no difusión SI difusión SI difusión SI difusión

Urea no difusión no difusión SI difusión SI difusión

Albúmina no difusión no difusión no difusión no difusión

Glucosa no difusión no difusión no difusión SI difusión

 ¿Qué materiales difundieron del recipiente de la izquierda al de la derecha? Difundieron todos los compuestos excepto la albúmina

 ¿Cuáles no difundieron? La albumina

 ¿Por qué? La albúmina no se difundirá por el hecho de que ninguna de las membranas permitía su paso debido a su gran tamaño en comparación con los huecos de las membranas.

C) SIMULANDO DIÁLISIS:

Esta máquina es usada en los pacientes que han perdido la capacidad renal. La urea es un producto de degradación de los aminoácidos que debe eliminarse del paciente o llegara a ser tóxica para el organismo causando la muerte. Las máquinas de diálisis toman la sangre del paciente y la pasan a través de una membrana selectiva permeable para eliminar la urea de la sangre.

 ¿Qué sucede con la concentración de la urea en el recipiente de la izquierda (el paciente)? La concentración de urea irá disminuyendo hasta alcanzar el equilibrio en ambos lados. En este caso sería 5mM a los 17 minutos.

 ¿Por qué ocurre esto? Los poros de la membrana usada (200MWCO) es lo suficientemente grande como para que la urea pueda pasar de un lado al otro; al no haber urea en el otro recipiente se pasa al otro hasta alcanzar un equilibrio entre ambos.

D) DIFUSIÓN FACILITADA:

Algunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la membrana y demasiado hidrofílicos para poder difundir a través de la capa de fosfolípidos y hopanoides. Estas sustancias, pueden sin embargo cruzar la membrana plasmática mediante el proceso de difusión facilitada, con la ayuda de una proteína transportadora. La difusión facilitada es mucho más rápida que la difusión simple y depende:

• Del gradiente de concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana.

• Del número de proteínas transportadoras existentes en la membrana.

• De la rapidez con que estas proteínas hacen su trabajo.

Los resultados obtenidos fueron:

Nº de proteínas transportadoras de glucosa

[glucosa] 300 500 700 900

9 Equi. no alcanzado Equi=59 min Equi= 44 min Equi= 36 min

3 Equi. no alcanzado Equi= 47 min Equi= 36 min Equi= 29 min

Nº de proteínas transportadoras de NaCl

[NaCl] 300 500 700 900

9 equi = 10 min equi= 10 min equi=10min equi= 10 min

3 equi = 10 min equi= 10 min equi=10min equi= 10 min

 A una concentración dada de glucosa, ¿cómo varia el tiempo necesario para alcanzar el equilibrio en función del número de transportadores empleados “para construir” la membrana? A mayor número de transportadores de membrana (carriers) el tiempo que tarda en alcanzar el equilibrio se reduce.

 ¿Varía la velocidad de difusión del Na/Cl? No varía, se mantiene constante a 10 minutos.

 ¿Cuál es el mecanismo de transporte del Na/Cl? La difusión simple

 Si pones una misma cantidad de glucosa en el recipiente de la derecha y en el de la izquierda, ¿se observaría difusión? No, al haber la misma concentración de glucosa no habría flujo debido a que ya se encuentra en equilibrio.

 El hecho de no observar difusión, ¿significa necesariamente que no está ocurriendo la difusión? Las moléculas están en constante movimiento, pasando de un lado a otro de la membrana, pero sin variar el equilibrio.

E) Ósmosis:

Flujo de agua a través de una membrana semipermeable desde un área con una mayor concentración de gua a una con menor concentración de agua. Si dos soluciones tienen la misma concentración de solutos serán isotónicas; si una de ellas tiene una concentración más baja será hipotónica, mientras que la otra, con mayor concentración, será hipertónica. Los resultados obtenidos fueron:

Membrana (MWCO)

soluto 20 50 100 200

NaCl 306 mmHg 0 0 0

Albúmina 153 mmHg 153 mmHg 153 mmHg 153 mmHg

Glucosa 153 mmHg 153 mmHg 153 mmHg 0

 ¿Observaste cambios de presión durante este experimento? Si es así, en que recipiente(s) y con qué membranas. En cuanto al NaCl, cambia únicamente con la membrana de 20 MWCO de

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