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MECANISMOS DE TRANSPORTE Y PERMEABILIDAD CELULAR
Alumna(o): Flores Albines Shirley Marianela Docentes Responsables: Mg. Nidia Zapata Corre Fecha : 27/05/ Conceptos Generales La composición molecular de la membrana plasmática le permite ser selectiva respecto a lo que pasa a través de ella. Deja que los nutrientes y cantidades adecuadas de iones entren en la célula y evita la entrada de sustancias indeseables. Por esta razón, decimos que la membrana plasmática es selectivamente permeable. Proteínas celulares valiosas y otras sustancias se conservan en el interior de la célula, y los desechos metabólicos salen al exterior. El transporte a través de la membrana plasmática se produce de dos maneras básicas: de forma pasiva o de forma activa.
- En los procesos pasivos , el transporte se debe a las diferencias de concentración o de presión (gradiente) entre el interior y el exterior de la célula. Dos procesos clave de transporte pasivo a través de la membrana son la difusión y la filtración. o La DIFUSIÓN es un proceso de transporte importante en todas las células del organismo. La difusión simple se produce sin la ayuda de proteínas de membrana, y la difusión facilitada requiere una proteína transportadora de membrana que ayuda al transporte. Tanto en la difusión simple como en la facilitada, la sustancia transportada se mueve con (o a lo largo de o a favor de) el gradiente de concentración del soluto
(desde una región de mayor concentración a otra de menor concentración). El proceso no requiere energía de la célula. En cambio, la energía, en forma de energía cinética, procede del constante movimiento de las moléculas. El movimiento de los solutos continúa hasta que éstos se dispersan de forma uniforme en toda la solución. En este punto, la solución ha alcanzado el equilibrio. Un tipo especial de difusión a través de una membrana es la ósmosis. En la ósmosis, el agua se mueve con su gradiente de concentración, desde una mayor concentración de agua a una concentración menor. Se mueve en respuesta a una mayor concentración de solutos en el otro lado de una membrana. o En el organismo, el otro proceso pasivo clave, la FILTRACIÓN , se produce, por lo general, sólo a través de las paredes capilares. La filtración depende de un gradiente de presión como fuerza impulsora. No es un proceso selectivo. Depende del tamaño de los poros del filtro.
- Los dos procesos activos clave (recuerda que los procesos activos requieren energía) son el transporte activo y el transporte vesicular. o transporte activo : al igual que la difusión facilitada, utiliza una proteína transportadora de membrana. El transporte activo difiere de la difusión facilitada en que los solutos se mueven en contra de su gradiente de concentración y en que el ATP se usa para impulsar el transporte. o El transporte vesicular incluye la fagocitosis, la endocitosis, la pinocitosis y la exocitosis. Ejercicio 01: Simulación de Presión Osmótica
a) Se utilizarán membranas con diferentes MWCO (peso molecular). b) Se administrarán los solutos NA+CL-^ , Albúmina y Glucosa. c) Después de iniciar el experimento, la barrera entre los recipientes descenderá, permitiendo que las soluciones de cada recipiente tengan acceso a la membrana de diálisis que los separa. Puedes observar los cambios en la presión de ambos recipientes mirando el indicador de presión situado encima de cada uno de ellos. d) También podrás determinar la cantidad de soluto que pasa a través de la membrana observando el indicador de concentración situado junto a cada recipiente. e) Un nivel por encima de cero en la concentración de NA+CL-^ del recipiente de la derecha indica que los iones NA
y CL
- difunden desde el recipiente de la izquierda al de la derecha a través de la membrana de diálisis selectivamente permeable. f) Anota los resultados en la tabla adjunta: RESULTADOS DE LA ÓSMOSIS Soluto Membrana (MWCO) Presión en recipiente izquierdo Velocidad de difusión NA+CL-^20 170 NA+CL-^20 340 NA+CL-^50 0 0. Glucosa 100 102 0 Glucosa 200 0 0 Glucosa 200 0 0. Albúmina con glucosa
Responde:
1. ¿Cuál de las siguientes expresiones son correctas para ósmosis? a) Requiere Energía b) ¿El movimiento es en contra del gradiente de concentración? c) Es un tipo de difusión d) Se refiere al movimiento de solutos 2. ¿Cuál de los siguientes ocurre cuando se agrega a la célula una solución hipertónica? a) El agua entra en las células b) Las células se hinchan c) Las celdas estallan e) Las células se encogen 3. La variable que afecta la presión osmótica es…. f) La concentración de solutos que no se difunden d) La concentración de solutos en difusión e) La velocidad de difusión f) El tamaño de poro de las proteínas de membrana 4. El movimiento neto de agua entraría en la celda en un…. g) Solución hipertónica g) Solución hipotónica h) Solución Isotónica i) Solución hipnotónica
- ¿Qué membrana ha dado lugar a la mayor presión al usar como soluto NA+CL-^? ¿Por qué? La membrana que dio mayor presión fue la de 20 (MWCO), porque esta mucho menos permeable a los solutos, además de que tenía menos peso molecular que las otras. 6. Explica lo que sucede con la presión osmótica al aumentar la concentración de solutos. Cuando se aumenta la concentración de solutos, la presión osmótica va a aumentar, porque al ser una membrana semipermeable mientras más solutos haya, va a ver más impermeabilidad a
Puntos a Considerar para el análisis de la simulación: Utilizaremos bombas de sodio-potasio en diferentes cantidades. Usaremos NA+CL-, K+CL-^ y glucosa Instrucciones: g) Se utilizarán bombas de Na+ y K+ en cantidades de 500 y 800 y transportadores de glucosa en número de 400 h) Se administrarán los solutos NA+CL-, K+CL-^ y glucosa i) Después de iniciar el experimento, los solutos se moverán a través de la membrana celular, simulando el transporte activo. Podrás determinar la cantidad de soluto que es transportado a través de la membrana observando los indicadores de concentración situados a ambos lados del recipiente (el indicador de la izquierda muestra las concentraciones del interior de la célula y el indicador de la derecha muestra las concentraciones del recipiente. j) Observa que el temporizador está fijado en 60 minutos k) Anota los resultados en la tabla adjunta: RESULTADOS DEL TRANSPORTE ACTIVO Soluto ATP (mM ) Concent ración final en el lado izquierd o (Célula) Concentra ción final en el lado derecho (Recipient e) N°Bomba s de soluto Transp ortador es Velocida d (Mm/sec)
NA
CL
- 1.00 5.613 3.387 500.00 0 0. k
CL
1.00 2.258 3.742 500.00 0 0. NA
CL
3.00 0.000 9.000 500.00 0 0. k
CL
3.00 6.000 0.000 500.00 0 0. NA
CL
3.00 9.000 0.000 500.00 0 0. NA
CL
3.00 0.000 9.000 800.00 0 0 K
CL
3.00 6.000 0.000 800.00 0 0. NA
CL
3.00 0.000 9.000 800.00 400.00 0. K
CL
3.00 6.00 0.000 800.00 400.00 0. Responde: 1. En el ensayo inicial, el número de bombas Na1-K1 está fijada en 500, la concentración de Na1Cl2 en 9,00 mM, la concentración de K1Cl2 se ajusta a 6,00 mM y la concentración de ATP a 1,00 mM. Explica lo que pasó y por qué. ¿Qué hubiera ocurrido si no se hubiera suministrado ATP? Lo que pasó es que los iones atravesaron la membrana a cierta velocidad, siendo el ión, sodio el que mayor velocidad tenía; el ion sodio tuvo una mayor velocidad que el potasio porque había más cantidad de este, y esto se debe al hecho de que por cada 3 iones de Na
Cl
que se expulsan, se expulsan 2 iones de K
Cl
, además las bombas de Sodio-Potasio son (contratransportador), ayudan a que estos iones atraviesen la membrana en contra del gradiente de concentración, debido a que la célula necesita volver a su estado natural de concentración iónica (mayor Na en el líquido extracelular, y mayor K en el líquido extracelular) ino se hubiera administrado ATP, los iones sodio y potasio no se pueden expulsar en contra del gradiente de concentración, ya que es un proceso que requiere energía, y la célula no volvería a su estado natural.
