TALLER Nº 2 PERMEABILIDAD DE MEMBRANA

TALLER Nº 2 PERMEABILIDAD DE MEMBRANA

Objetivos

• Reconocer los distintos tipos de transporte en la célula.
• Reforzar conceptos de transporte de moléculas en la célula.
• Examinar diagramas de transporte, reconocimiento de moléculas involucradas y tipo de transporte asociado.

INTRODUCCIÓN

Como ya hemos visto, la membrana celular actúa como barrera semipermeable impidiendo la entrada de la mayor parte de las moléculas, dejando pasar selectivamente a otras. Esta propiedad es fundamental para el funcionamiento de la célula viva y para para el mantenimiento de las condiciones fisiológicas intracelulares adecuadas.

Existen dos tipos muy diferentes pasajes de sustancias a través de membranas celulares. En el primero, los iones o moléculas relativamente pequeños son transportados por diferentes mecanismos a través de la membrana sin que ésta presente deformaciones evidentes. El segundo caso, denominado transporte en masas, las, macromoléculas o partículas son incorporadas a la célula (o eliminadas de ella) por mecanismos que incluyen cambios visibles en las membranas, como es el caso de la fagocitosis, la pinocitosis y la exocitosis. En esta guía, haremos referencia al primer caso.

El paso de iones o moléculas pequeñas a través de las membranas biológicas puede ocurrir a favor o en contra de su gradiente de concentración químico o electroquímico.  Cuando ocurre a favor del gradiente de concentración hablamos de difusión simple.

Difusión simple: Las pequeñas moléculas no polares (hidrofóbicas) difunden rápidamente a través de la membrana. En general, penetran más rápidamente cuento menor es la molécula y mayor es su liposolubilidad. Atraviesan la membrana, por difusión simple los gases, el benceno y ciertos medicamentos liposolubles, entre otros. Las moléculas hidrofíbicas también pueden difundir, con la condición de que no estén cargadas y de que posean pequeño tamaño. De esa manera pasan rápidamente el metanol, el etanol y el glicerol. También el agua puede atravesar la bicapa aunque en la célula esto representa menos del 10% del total de pasaje acuoso a través de la membrana.

Difusión facilitada o transporte pasivo: Las moléculas hidrofílicas mayores, del tamaño de los monosacáridos en adelante, también logran atravesar las membranas biológicas, pero lo hacen a través de la ayuda de proteínas transportadoras especializadas. Cada una de las proteínas transportadoras es específica en el sentido de que transporta solamente un tipo de moléculas, y es capaz de discriminar incluso diferentes tipos de aminoácidos o de monosacáridos entre sí. Este tipo de transporte se hace siempre a favor del gradiente electroquímico, y las proteínas transportadoras pueden ser de dos clases: canales iónicos o permeasas.

Transporte activo: Cuando el transporte debe hacerse en contra del gradiente de concentración, es necesario emplear energía, se dice que es un transporte activo. Esta energía puede provenir de la utilización directa de ATP por medio de las proteínas transportadoras, como es el caso del transporte activo primario (mediado por diversas categorías de bombas). Un ejemplo lo constituye la bomba de sodio-potasio. Por otra parte, también existe el transporte activo secundario o indirecto, el que ocurre cuando una molécula o un ion son transportados en contra del gradiente sin consumo directo de ATP. En este caso, la energía proviene del co-transporte de un ion o molécula diferente que atraviesa de manera simultánea la membrana a favor de concentración. La disposición de ese gradiente favorable es utilizada como energía por la proteína transportadora para movilizar el paso desfavorable en el mismo sentido (simporte) o en el sentido opuesto (antiporte).

GLOSARIO:

Osmosis: es la difusión de agua (solvente) a través de una membrana semipermeable. Cuando hay dos soluciones con distinta concentración se soluto, el flujo neto de agua se moverá desde la solución con menor concentración de soluto hacia la de mayor concentración, hasta que se logre un equilibrio.

Diálisis: es la difusión de un soluto a través de una membrana semipermeable, pasando a favor de la gradiente de concentración hasta alcanzar un equilibrio.

Tonicidad de una solución: diferencia de presión osmótica respecto a la del plasma. Esta puede ser hipotónica (menor que la del medio intracelular), isotónica (igual a la del medio intracelular) o hipertónica (mayor a la del medio intracelular).

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Nombre:                                                          Fecha:                                Sección:

Actividad N° 1: Una cubeta fue dividida en dos, usando una membrana semipermeable que permite el movimiento de solutos y agua. En la cubeta 1, se vertió una solución salina, cuyas concentraciones de soluto y solvente se indican en la figura. En la cubeta 2, se vertió agua destilada. Responda:

1. ¿En cuál cubeta está más concentrada el agua?

1. ¿En cuál cubeta está más concentrado el soluto?

1. Indica, en el esquema, con una flecha el sentido de difusión del agua. Justifique.

1. ¿En qué momento cesará la difusión del agua?

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Actividad N° 2: En la siguiente situación se observa una célula animal sumergida en una solución, en donde se detallan las concentraciones de solutos y solvente, Responda lo siguiente:

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