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1. CBCSede La CostaMembrana(concentracin y transporte por membranasbiolgicas)Autor: Pablo Adrin Otero 2. El transporte de las sustancias atravs de las membranas biolgicasdepende de diversos factores:Composicin y estructura dela membranas biolgicasComposicin y estructura dela membranas biolgicasConcentracin de la sustancia aambos lados de dicha membranaComposicin y estructura delas sustancias a transportarConcentracin de la sustancia aambos lados de dicha membranaComposicin y estructura delas sustancias a transportarComencemos por el primero de los factores mencionadosCmo est compuesta una membrana biolgica tpica?Cmo es la estructura de una membrana biolgica tpica? 3. Este es un esquema que muestra la composicin y estructura de una membranabiolgica tpicaLa membrana est compuesta porlpidos, protenas e hidratos decarbonoLos lpidos representan cerca de 60%y son del tipo: fosfolpidos ycolesterol.Los fosfolpidos se disponen formandouna bicapa lpidica (ver detalle)Esta bicapa posee dos zonashidroflicas (las que estn en contactocon el agua) y un zona centralhidrofbica.Inmersas en esta bicapa o en contactocon algunas de sus caras estn lasprotenas de membrana queconstituyen cerca del 40% restante delas membranas.En caso de estar presentes glcidosdel tipo oligosacridos, estnasociados a lpido s y/o protenas dellado externo. 4. Medio extracelularZonas Zonas p poolalarreess o o h hididrroofflilcicaassZZoonnaass n noo p poolalarreess o o h hididrrooffbbicicaassMedio intracelularModelo de Membrana Mosaico Fluidopropuesto en 1972 por Singer y NicholsonFosfolpidoProtena integral(ejemplos)Protena perifrica(ejemplo)Colesterol 5. Porqu se lo denomin fluido? Medio extracelularDebido a se sus componentes se mueven constantementeMedio intracelular 6. El transporte de las sustancias atravs de las membranas biolgicasdepende de diversos factores:Composicin y estructura dela membranas biolgicasComposicin y estructura dela membranas biolgicasConcentracin de la sustancia aambos lados de dicha membranaComposicin y estructura dela sustancia a transportarConcentracin de la sustancia aambos lados de dicha membranaComposicin y estructura dela sustancia a transportarContinuemos con el segundo de los factores mencionadosQu se entiende por concentracin de una sustancia?Cmo influye en el transporte de sustancias a travs de lamembrana? 7. La concentracin de una sustancias se refiere a Cantidad de sustanciaVolumen determinado= [ Concentracin]La cantidad de sustancia puede estar expresada en: unidades de masa (ej:gramos), unidades de volumen si se trata de un lquido (ej: centmetroscbicos) o moles.El volumen siempre estar expresado en unidades de volumen (mililitros,litros, centmetros cbicos, etc. 8. Si ambos recipientes poseen similar volumenEn cul de ellos hay mayor concentracin deVeamos en los siguientes ejemplos si comprends elRespuesta: Si ambos volmenes son iguales, elrecipiente concepto 1 posee una de concentracinconcentracin mayor yasustancia ?que posee Obse mrvs p coarn utind ainds tdaen steustancia.(pens antes de volver a cliquear)Recipiente 1 Recipiente 2 9. Si el Respuesta: recipiente 1 Si posee bien el la recipiente mitad del volumen 1 posee la que mitadel dosOtro ejemploEn cul de cantidad de ellos de hay sustancia, mayor concentracin esta est contenida de sustancia en?(pens antes de volver a cliquear)la mitad del volumen. Conclusin: ambosrecipientes poseen la Observ por munis imnsat acnotnecentracin.Recipiente 1 Recipiente 2 10. Otro concepto que debes entender es el degradientey en particular gradiente deconcentracin.Pero empecemos con un ejemplo sencillo deEn la figura de laizquierda, semuestra un pelotaen la parte msalta de un planoinclinado. Existeuna variacin,desde la alturamxima a lamnima, a estavariacin tambinla podemos llamargradiente dealturagradienteAlturamximaAltura mnima 11. Otro ejemplo de gradienteA la derecha hay un msico tocando la trompeta. El volumendel sonido es mximo cerca de la trompeta y va disminuyendoa medida que te alejas del trompetista. Existe por lo tanto ungradiente, en este caso del volumen del sonido.Demasiado cerca:volumen muy altoLejos , volumen bajoGradiente de volumen del sonido 12. Cmo sera entonces, un gradiente de concentracin?En el esquema de abajo, se representa una pecera llena deagua a la cual se le agreg un lquido colorante rojo en uno desus extremos.Si en un determinado momento, toms porciones (con el mismovolumen) a diferentes distancias del punto en el que se volc elcolorante, observars lo siguiente.Mayorconcentracin decoloranteMenorconcentracin decoloranteGradiente de concentracin 13. Preguntas acerca de los tres ejemplos de gradienteEn el caso de la pelotita en el plano inclinado.:Cul de estos dos movimientos es espontneo:1. la pelotita sube por el plano inclinado.2. la pelotita baja por el plano inclinado.Son ambos movimientos posibles?Alguno de ellos requiere de energa para que ocurra?En el caso de la pecera y la tinta:Es espontneo que el colorante difunda y se mezclecon el agua?Si no se revuelve o agita, difundir igual el colorante?Pens las preguntas y luego hac click para conocer las respuestas 14. Para que la pelotita descienda porel plano inclinado, slo hay quesoltarla en la posicin de mximaCmo lleg la pelotita hasta la mxima altura?altura. Espontneamentedescender hasta la mnima alturadonde se detendr. Conclusin: elmovimiento es espontneo y norequiere de energa si es a favor delgradiente (de ms a menos),pero..El ascenso de la pelotita hasta laposicin de mxima altura es unmovimiento posible, slo querequiere de energa y no esespontneo. Conclusin: elmovimiento en contra delgradiente de altura es posible perorequiere de energa y no esespontneo.Energa 15. y en el caso del colorante en la pecera con agua?Las molculas del colorante difunden (semueven) a favor de gradiente de formaespontnea. En la zona donde cay la gotala concentracin era mxima, desde ah lasmolculas difundieron lo que produjo queel colorante se disuelva completamente yde forma homognea con el agua llevandola concentracin de colorante al mnimoposible. 16. Qu ocurrira si dentro de la pecera colocamos unadivisin que divida la pecera en dos?Depende.si el material del cual est hecho la divisin esimpermeable al colorante, las molculas de colorante difundirnen la parte de la pecera anterior a la divisin. 17. y si la divisin es permeable a las molculas delcolorante?Las molculas difundirn independientemente de la presencia dela divisin y al final la concentracin de colorante ser similar aambos lados de la pecera. 18. A esta altura te preguntars y que tiene que veresto con las clulas, la membrana y el transporte?Algunos temas conviene estudiarlos mediante analogas, en estecaso.Una divisin de la pecerarepresentara el medioextracelular...La otra divisin representara elmedio intracelularY la divisin, sera lamembrana plasmtica 19. El transporte de las sustancias a travs delas membranas biolgicas depende dediversos factores:Composicin y estructura dela membranas biolgicasComposicin y estructura dela membranas biolgicasConcentracin de la sustancia aambos lados de dicha membranaConcentracin de la sustancia aambos lados de dicha membranaComposicin y estructura de laComposicin y estructura de lasustancia a transportarsustancia a transportarContinuemos con el tercero de los factores mencionadosA qu tipo de sustancias es permeable la membrana celular?Qu caractersticas de la sustancia a transportar influyen en lapermeabilidad? 20. Qu caractersticas de la sustancia a transportar influyen enque la membrana sea permeable a ella o no?Solubilidad de la sustancia en agua, laSolubilidad de la sustancia en agua, lasustancia a transportar .?sustancia a transportar .?eess h hididrroofflilcicaa?? eess h hididrrooffbbicicaa?? eess a annfifpiptticicaa??Tamao relativo de la sustancia con los componentes de laTamao relativo de la sustancia con los componentes de lamembrana, la sustancia a transportar?membrana, la sustancia a transportar?es una molculaes una molculapequea?pequea?es una molculaes una molculagrande?grande?es unaes unamacromolcula?macromolcula?eess u unn i inn?? 21. Pero antes respondamos: Por dnde pasan las sustancias queatraviesan la membrana?Algunas lo hacenpor protenasespecficasY otras lo hacena travs de losfosfolpidos 22. Cules atraviesan los fosfolpidos?Las sustancias hidrofbicas. Si son pequeas (como los gases) difunden muyrpido; si son molculas ms grandes (ej: cidos grasos) difunden mslentamente.Algunas sustancias hidroflicas pero pequeas (de tres o menos carbono). Porejemplo: agua, alcohol etlico, glicerol y urea. 23. Cules pasan a travs de protenas transportadoras especficas?Las sustancias hidroflicas que son molculas grandes (ms de cuatro carbonos).Ejemplo: monosacridos y aminocidos.Los iones, que a pesar de su pequeo tamao, poseen carga elctrica, lo que loshace muy afines al agua. 24. Medio extracelularRepasemos los conceptos principales para finalizarPERMEABILIDADSELECTIVALa difusin entre los medio intra yextracelular es posible slo paralas molculas para las cuales lamembrana citoplasmtica espermeable.NcleoDIFUSIONMovimiento espontneo de sustancias a favordel gradiente de concentracin (de mayor amenor concentracin). Por difusin la clulaincorpora o elimina sustancias, dependiendode las concentraciones dentro y fuera de ella.xLas sustancias para las cuales lamembrana es impermeable, nopueden difundir a travs de ellaaunque exista un gradiente deconcentracin.Mayor xconcentracinMayorconcentracin