Transporte de iones a través de la membrana

       LABORATORIO Nº6        

Transporte de iones a través de la membrana

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA

MEDELLÍN  ANTIOQUIA

INTRODUCCIÓN:

Dentro de la célula ocurren una cantidad alta de reacciones químicas con el fin de  sostener la vida; por esto  la célula debe conservar un ambiente interno adecuado, por  lo cual su medio intracelular está separado del medio exterior.

 Entonces la célula  tiene unos compartimentos  adicionales mediante unas actividades específicas que le permiten funciones como:  regular la entrada y  salida de materiales de la célula, transmitir señales e información  (entre el ambiente interno y el externo) y ser parte indispensable del sistema de almacenamiento y transferencia de energía.

El transporte celular se puede dar a través de mecanismos de difusión simple (transporte pasivo), en este tipo de transporte se permite la entrada de sustancias liposolubles  y moléculas pequeñas que no presentan carga como el  O2 O CO2. También el transporte  viene dado por  mecanismos especiales  en las que se requiere de proteínas integrales de membrana, este se da  en el paso de  moléculas de mayor tamaño como los aminoácidos,  la glucosa, los nucleótidos etc; o aquellas que sí presentan carga eléctrica; a la anterior forma de transporte se le conoce  como  Transporte Mediado y puede  ser transporte facilitado; es decir sin gasto de energía a favor de gradiente de concentración,  ó puede   darse en contra de este, donde sí se necesita gasto de ATP y se conoce como Transporte Activo.

Es necesario resaltar que las proteínas de membranas son muy selectivas en cuanto a las moléculas  que transportan. Los  mecanismos   que poseen las proteínas  integrales de membrana  para realizar el transporte  mediado  son  las bombas iónicas (Bombas de Na+ -Ka) canales iónicos (Ca++. Cl-) y receptores de membrana.

En el siguiente informe se da a conocer los resultado de una práctica en la que se llevaron a cabo observaciones indirectas de la difusión de algunos iones a través de la membrana.

Para lo anterior inicialmente se da a conocer el objetivo de dicha práctica, junto con los materiales y reactivos necesarios, seguido de esto, se muestra la metodología (diagrama de flujo) propuesta para el desarrollo procedimental, y los resultados obtenidos, además se hace un análisis con referentes teóricos que permiten dar explicación a lo ocurrido. Finalmente se da respuesta a las preguntas planteadas por la guía y se exponen las conclusiones obtenidas durante la práctica.

MATERIALES:

• Tubos de ensayo
• Una gradilla  para tubos de ensayo
• Erlenmeyer
• Centrífuga clínica
• Pipetas de 1ml
• Eritrocitos
• Ion peryodato de potasio
• Ion metabisulfito de sodio
• Ion ferrocianato de potasio
• Agua destilada
• Solución salina
• Hepes
• Detergente tritón

OBJETIVOS

Observar de una manera indirecta, la difusión de algunos iones a través de la membrana del eritrocito humano.

RESULTADOS:

[pic 1]

IMAGEN 1: De izquierda a derecha tenemos

 los eritrocitos con el Ion de peryodato de potasio  (Tubo 1)

luego tenemos   los eritrocitos con el ion de

peryodato  de potasio y agua destilada(Tubo 5) y a la

derecha tenemos el control  que seria los

eritrocitos con agua destilada (tubo 4)

[pic 2]           [pic 3]

IMAGEN 2: De izquierda a derecha tenemos el control que seria los eritrocitos con agua destilada (tubo 4), luego eritrocitos con el ion metabisulfito de sodio (tubo 2 )  y a la derecha tendríamos el ion metabisulfito  de sodio con eritrocitos más agua oxigenada.

IMAGEN 3: De izquierda a derecha tenemos el control que seria los eritrocitos con agua destilada (tubo 4),

en el siguiente tubo  estarían los eritrocitos más el ion Ferrocianato  de potasio mas agua destilada (tubo 7) y en el tubo de la derecha marcado como  tubo  3 tendríamos  solo los eritrocitos con el ion ferrocianato de potasio.

PREGUNTAS:

1. ¿Qué papel desempeña la proteína banda 3 en los eritrocitos? Explique.

• La proteína banda 3 cumple la función de conectar a la espectrina con la ankirina, que son proteínas principales en el citoesqueleto.La proteina banda 3 también estabiliza las uniones de espectrina con glicoforina que se anclen a diferentes sitios de la membrana celular que ayuda y se estabilizan las uniones entre la espectrina y la actina y se forman los microfilamentos de actina que son fundamentales en la organización de la estructura citoesquelética.

1. ¿Cómo es la afinidad de iones con la hemoglobina y la proteína banda 3?

• La afinidad de iones con la hemoglobina y la proteína de la banda tres está dada por factores como la carga y el tamaño del ion.

PROTEÍNA BANDA 3: Como proteína integral que es, sólo se puede aislar de la bicapa mediante la aplicación de detergentes, como SDS. Las principales funciones son servir como canales transportadores de iones o moléculas, como por ejemplo las acuaporinas que transportan agua a través de la membrana; recepción de señales celulares, anclaje al citoesqueleto a la matriz extracelular.

1. ¿Qué tipo de ion es cada uno de los utilizados en el laboratorio?

• El ion peryodato o periodato: es un oxoanión compuesto de yodo y oxígeno que incluye dos formas: el ion metaperyodato de fórmula IO4 − ; y el ion ortoperyodato de fórmula IO6 5− . Habitualmente ambas formas pueden ser llamadas peryodatos pero si no se indica el prefijo, se supone que nos referimos a la forma meta. Dicho ion es la base conjugada del ácido peryódico. Los peryodatos son también las sales que contienen el ion peryodato.

• Ion Metabisulfito de sodio: Metabisulfito de sodio, también conocido como pirosulfito de sodio, es una sal de sodio con la fórmula química Na 2 S 2 O 5. La masa molar de metabisulfito de sodio es de 190 gramos por mol, con tres átomos de oxígeno Unido a un átomo de azufre y dos átomos de oxígeno conectados a otro átomo de azufre, y el radical todo se une al ión sodio. Metabisulfito de sodio se presenta como un polvo cristalino blanco naturalmente y es completamente soluble en agua. Tiene un punto de fusión igual a 150 grados centígrados. Cuando se disuelve en agua, metabisulfito de sodio produce azufre gas sulfuroso.

• Ion Ferrocianato de potasio: El ferrocianuro potásico o hexacianoferrato (II) de potasio trihidratado es una sal del anión complejo ferrocianuro y el catión potasio. A temperatura ambiente se presenta como un sólido de color amarillo claro e inodoro, es un compuesto peligroso para el medioambiente. No se conoce punto de fusión y ebullición a presión normal, porque comienza a perder el agua de cristalización, convirtiéndose en la sal anhidra.

• Ion Peryodato: Monovalente (una sola carga), Metabisulfito: divalente (dos cargas) y Ferrocianuro: trivalente (tres cargas). Los iones utilizados en la práctica del laboratorio han sido todos aniones (cargados negativamente).

1. Explique, en forma general, ¿cómo se produce el transporte de estos iones a través de la membrana plasmática?  

• La mayor parte de los iones y moléculas solubles en agua son incapaces de cruzar de forma espontánea la membrana,  y requieren   de canales  como  son las   proteínas portadoras especiales o  canales proteicos y se puede dar con transporte activo o pasivo, el pasivo sería sería a favor del gradiente de concentración y no necesitaría gasto de energía .

El paso de los iones a través de la membrana plasmática vino dado  a través de unos canales proteicos  específicos para cada uno,  su especificidad viene dado de acuerdo a su carga peso y tamaño.

1. ¿De qué manera observamos la entrada de iones a través de la membrana celular?

• Para observar el paso de iones a través de la membrana celular durante esta práctica, dispusimos de un tubo de control que contenía los eritrocitos, agua y el ion, y de un tubo que contenía solamente los eritrocitos y el ion correspondiente. De esta manera si el tubo que no contenía agua se tornaba del mismo color al tubo control que sí contenía agua entonces identificamos que si hubo paso del ion por la membrana, pero si no se tornaban del mismo color era porque el ion no tuvo paso por la membrana.

1. Resuelva la siguiente situación:

• Se extraen unas células animales que poseen dos tipos de proteínas canales transportadoras de iones. De estas proteínas, se sabe lo siguiente:

• La proteína A, es intercambiadora catiónica con un diámetro conocido de 212
• La proteína B es un intercambiador aniónico con un diámetro de 280

Si dichas células se ponen en contacto con los siguientes iones:

6.1. ¿Cuál(es) de ellos atravesarán) la membrana por la proteína A?

6.2. ¿Cuál(es) de ellos atravesarán) la membrana por la proteína B?

6.3. ¿Qué carga presenta cada proteína?

Responda con argumentos

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