BIOL.  1º  MEDIO    

U.2.  Especialización  y  transporte  celular  Lección  2:  ¿Cómo  se  comunica  la  célula  con  su  entorno?  http://www.mhhe.com/biosci/bio_animations/05_MH_MembraneTransport_Web/     CONCEPTO  CLAVE:  La  membrana  celular  es  una  barrera  que  separa                                                                                      a  una  célula  del  ambiente  externo.

             Texto  del  estudiante: Páginas  82  a  la  87,  Biología;    Editorial  Santillana,  2014  

 

Las  Membranas  celulares  están  compuestas  de  dos  capas  de  fosfolípidos. La  membrana  celular  –también  llamada  membrana  plasmática-­‐  es  una  barrera  física  que  separa  el  medio  celular  interno  del  externo.  Esta  estructura  controla  todo  lo  que  entra  y  sale  de  la  célula.  La  membrana  celular  está  compuesta  de  una  doble  capa  de  fosfolípidos.  Un  fosfolípido  tiene  tres  partes  básicas:  un  grupo  fosfato,  un  glicerol  y  dos  cadenas  de  ácidos  grasos.  Haz  click  en  phospholipids  bilayer  en  este  URL  http://www.johnwiley.net.au/highered/interactions/media/Foundations/content/Foundations/cell2o/frameset.htm  )    

         El  grupo  fosfato  y  glicerol  constituyen  la  "cabeza".  Los  ácidos  grasos  constituyen  la  "cola".  Las  dos  capas  de  moléculas  fosfolípidas  forman  un  "sándwich"  con  las  colas  de  ácido  graso  dispuestos  hacia  el  centro  de  la  membrana  y  las  cabezas  de  fosfolípidos  hacia  los  medios  acuosos  que  se  encuentran  dentro  y  fuera  de  la  célula.  El  grupo  fosfato  tiene  carga  eléctrica,  por  lo  que  las  cabezas  en  el  exterior  son  polares.  Ellas  interactúan  con  el  agua.  A  través  de  toda  la  superficie  fosfolipídica  hay  otras  moléculas.  Algunas  son  proteínas;  otras  son  colesterol;  algunas  son  carbohidratos. LA  MEMBRANA  CELULAR

VOCABULARIO  VISUAL  Un      fosfolípido      está  compuesto  de  tres  partes  básicas:

Grupo  fosfato  (cargado  negativamente  y,  por  ende,  polar  e  hidrofílico)

glicerol

dos  cadenas  de  ácidos  grasos  (apolares  e  hidrofóbicas)

La  membrana  celular  está  hecha  de  dos  capas  de  fosfolípidos  embebidas  con  otras  moléculas,  tales  como  proteínas,  hidratos  de  carbono  y  colesterol.      Usando  la  siguiente  página  interactiva,  pinta  la  membrana,  haz  un  print  pantalla  y  anexa  tu  trabajo  a  la  guía.  Tu  trabajo  estará  terminado  cuando  haya  una  explosión  con  flores.  http://www.johnwiley.net.au/highered/interactions/media/Foundations/content/Foundations/cell1x2/frameset.htm

Cadena  de  carbohidrato  (glicocálix) proteínas

proteína    integral

colesterol

proteínas  del    citoesqueleto   proteína  canal

fosfolípido

1

 Modelo  Mosaico  Fluido  http://www.johnwiley.net.au/highered/interactions/media/Foundations/content/Foundations/cell2o/bot.htm  

Los  científicos  propusieron  el  modelo  de  mosaico  fluido  para  describir  la  membrana  celular.  La  membrana  es  fluida:  debido  a  que  los  fosfolípidos  en  cada  capa  se  pueden  mover  y  desplazarse.  Actúa  como  una  capa  de  aceite  en  la  superficie  del  agua.  La  membrana  es  como  un  mosaico:  debido  a  que  todas  las  diferentes  moléculas  están  incrustadas  o  embebidas*  entre  los  fosfolípidos.  Juntas,  lucen  como  un  mosaico.  

Permeabilidad  Selectiva La  membrana  celular  tiene  permeabilidad  selectiva.  Esto  significa  que  permite  solo  a  algunos  materiales,  pero  no  a  todos,  cruzarla  o  permearla.  En  otras  palabras,  la  membrana  celular  es  de  naturaleza  semipermeable.  Es  probable  que  seas  dueño  de  una  chaqueta  semipermeable,  una  que  no  permita  que  el  agua  pase  desde  el  exterior.  Pero  el  vapor  de  agua  de  tu  sudor  podría  salir  a  través  de  la  tela.  Al  igual  que  la  chaqueta,  una  membrana  celular  semipermeable  permite  sólo  a  algunos  materiales  pasar  a  través  de  ella.            En  una  célula,  las  pequeñas  moléculas  no  polares  por  lo  general  pueden  cruzar  la  membrana.  Las  Moléculas  polares  pequeñas  pueden  ser  transportadas  por  proteínas.  Las  moléculas  grandes  se  pueden  mover  en  vesículas.

Nombra  otro  objeto  semipermeable.  ¿Qué  es  lo  que  puede  o  no  puede  pasar  a  través  de  él?

exterior interior

Una  membrana    selectivamente  permeable  permite  que  algunas,  pero  no  todas  las  moléculas  la  crucen.

Señales  químicas  son  transmitidas  a  través  de  la  membrana  celular.  http://www.johnwiley.net.au/highered/interactions/media/Foundations/content/Foundations/cell1a/bot.htm  Investiga  e  interactúa  con  lo  propuesto  en  los  puntos  1.1  membrane  functions  hasta  6.1  cell  junction  formation.

Las  células  están  expuestas  a  muchas  señales  externas  e  internas.    Estas  señales  pueden  ser  moléculas  en  el  ambiente  celular.  Ellas  pueden  ser  moléculas  secretadas  por  otras  células  o  ser  moléculas  presentes  en  la  superficie  de  otra  célula.  ¿Cómo  puede  una  célula  recibir  todas  estas  señales?  Las  células  tienen  receptores.  Un  receptor  es  una  proteína  que  detecta  una  señal  y  actúa  de  acuerdo  con  esa  señal.  Solo  ciertas  moléculas  pueden  unirse  a  un  receptor.  Una  célula  responde  a  una  señal  sólo  si  tiene  un  receptor  para  esa  señal.      Cuando  un  receptor  se  enlaza  a  una  molécula  señal,  cambia  su  forma.  A  causa  de  esto,  el  receptor  interactúa  con  otras  moléculas  de  maneras  diferentes.  La  unión  entre  un  receptor  y  su  señal  puede  desencadenar  una  cascada  de  eventos  que  afectarán  a  ciertos  genes.  La  señal  puede  activar  genes  para  sintetizar  una  proteína  o  puede  causar  que  los  genes  detengan  la  síntesis  de  proteínas.

*  VOCABULARIO  ACADÉMICO *embebida:  empotrada,  incrustada  (sin.).  Embeber:  fijar  algo  en  una  masa  circundante;  estar  completamente  rodeada  por  algo.  Ejemplo:  embeber  piedras  en  cemento

exterior interior

ligando

receptor

Alguno  receptores  están  localizados  en  el  interior  de  una  célula.  Las  moléculas  que  puedan  cruzar  la  membrana  se  unen  a  los  receptores.

2

Depto. de Ciencia, SFC, 2015, Prof. GAToledo.

     La  Células  tienen  receptores  tanto  dentro  de  la  célula  como  en  la  membrana  celular.  Recuerda  que  algunas  moléculas  pueden  atravesar  fácilmente  la  membrana  celular,  pero  otras  no.  Las  moléculas  que  cruzan  la  membrana  se  unen  a  receptores  dentro  de  la  célula.  Las  moléculas  que  no  pueden  atravesar  la  membrana  se  unen  a  receptores  en  la  membrana.  Cuando  la  señal  se  une  a  un  receptor,  el  receptor  cambia  su  forma.  Otras  Moléculas  dentro  de  la  célula  responden  al  cambio  de  forma  del  receptor  y,  en  este  caso,  la  propia  molécula  señal  nunca  entra  a  la  célula.                                           ¿Comprendiste?    ¿Cómo  un  receptor  en  la  membrana  transmite  un          

mensaje  a  la  célula?

exterior interior

ligando

receptor

Las  moléculas  que  no  pueden  entrar  a  la  célula  se  unen  a  receptores  dispuestos  en  la  membrana.  Cuando  calzan,  el  receptor  transmite  la  señal  hacia  el  interior  de  la  célula  cambiando  su  forma.

Chequeo  de  vocabulario

permeabilidad  selectiva receptor

Márcalo      Relee  el  texto  de  la  guía  y,  usando  un  destacador,  marca  cada  oración  donde  se  usen  las  5  palabras  o  frases  del  vocabulario

membrana  celular fosfolípido modelo  mosaico  fluido

Haz  un  círculo  a  la  palabra  correcta  de  las  siguientes  opciones.

1.  ¿Cuál  material  tiene  permeabilidad  selectiva,  una  esponja  o  una  pala?

2.  ¿Cuál  contiene  a  la  otra,  la  membrana  celular  o  el  fosfolípido?

3.  ¿Cuál  recibe  señales,  un  modelo  mosaico  fluido  o  un  receptor?

Visión  global

4.  ¿De  qué  forma  la  membrana  interactúa  con  la  célula?

5.  Describe  cómo  están  orientados  los  fosfolípidos  en  la  membrana  celular.

6.  ¿Responden  las  células  a  toda  señal  recibida?  Explica.

7.  Explica  cómo  una  bolsa  de  té  ejemplifica  a  la  permeabilidad  selectiva.      8.  Investiga  la  relación  entre  la  química  de  los  fosfolípidos  y  su  carácter  anfipático. http://www.selectividad.tv/biologia/swf/B_1_2_2.swf                  ______________________________________________________________________________________________                ______________________________________________________________________________________________  9.  Haz  las  actividades  7  y  el  mini-­‐taller  del  libro  guía  (pág.  87)  y  anéxalo  a  esta  guía. 3

Material  de  apoyo  que,  si  los  estudias,  te  permitirá  responder  estas  preguntas  tipo  PSU,  recopiladas  de  la  web  o  elaborados  por  mi.  http://www.slideshare.net/gustavotoledo/protenas-­‐de-­‐la-­‐membrana-­‐celular    http://www.slideshare.net/gustavotoledo/3-­‐d-­‐transporte-­‐membranaok    PREGUNTAS  TIPO  PSU  SOBRE  MEMBRANA  PLASMÁTICA  1. Es  posible  que  la  estructura  de  la  membrana  plasmática  sea  afectada  por  tratamiento  con  

A) agua.  B) amilasa.  C) colesterol.  D) solventes  orgánicos.  E) solución  de  NaCl  diluido  

 2. El  esquema  representa  un  segmento  de  la  membrana  plasmática.  

 Respecto  a  P,  Q  y  R,  es  correcto  afirmar  que    I)  P  está  compuesto  de  carbono  e  hidrógeno.    I)  Q  tiene  carga  eléctrica.    III)  R  es  una  zona  de  puentes  de  hidrógeno.    

A) Sólo  I    B) Sólo  II    C) Sólo  III    D) Sólo  I  y  II    E) I,  II  y  III  

 3. El  modelo  de  mosaico  fluido  de  la  membrana  celular  implica  que  I)  los  lípidos  de  una  membrana  están  en  constante  movimiento.  II)  las  proteínas  insertas  en  los  lípidos  pueden  moverse  y  desplazarse  dentro  de  los  lípidos.  III)  las  cabezas  polares  de  los  fosfolípidos  se  orientan  hacia  las  caras  interna  y  externa  de  la  membrana.  Es  (son)  correcta(s)  

A) sólo  I.  B) solo  II.  C) sólo  I  y  II.  D) sólo  II  y  III.  E) I,  II  y  III.  

 4. La  membrana  plasmática  tiene  una  propiedad  típica:  permeabilidad  selectiva.  ¿En  qué  consiste  esa  propiedad?  

A) Consiste  en  regular  la  entrada  y  salida  de  sustancias  en  la  célula,  manteniendo  internamente  una  composición  química  igual  al  medio  extracelular  

B) Consiste  en  regular  sólo  la  salida  de  sustancias  en  la  célula,  manteniendo  una  composición  química  específica  

C) consiste  en  regular  la  entrada  y  salida  de  sustancias  en  la  célula  manteniendo  una  composición  intracelular  con  mayor  variedad  de  solutos  comparado  con  el  medio  ambiente  externo.  

D) consisten  en  regular  sólo  la  entrada  de  sustancias  en  la  célula,  manteniendo  una  composición  química  específica  

E) Consiste  en  que  permite  solo  a  algunos  materiales,  pero  no  a  todos,  cruzarla  o  permearla  tanto  hacia  el  interior  como  hacia  el  exterior.  

   

5. Los  lípidos  que  constituyen  las  membranas  de  la  célula  se  caracterizan  por    I)  tener  un  extremo  hidrofílico  y  otro  hidrofóbico.  II)  ser  insolubles  en  detergentes.  III)  ser  apolares.  Es  (son)  correcta(s)  

A) sólo  I.  B) sólo  II.  C) sólo  III.  D) sólo  I  y  II.  E) sólo  II  y  III.  

 6. El  modelo  del  “mosaico  fluido”  plantea  en  esencia  que,  estructuralmente,  la  membrana  plasmática  es  

A) una  membrana  semipermeable.  B) una  bicapa  de  fosfolípidos  con  otros  tipos  de  lípidos.  C) una  bicapa  de  fosfolípidos  y  moléculas  de  proteínas.  D) una  membrana  semipermeable  compuesta  de  fosfolípidos  y  moléculas  de  proteínas.  E) una  membrana  permeable  compuesta  de  fosfolípidos  y  moléculas  de  proteínas.  

 7. Químicamente,  la  membrana  celular  está  constituida  principalmente  por:  

A) acetonas  y  ácidos  grasos.  B) carbohidratos  y  ácidos  nucleicos.  C) proteínas  y  aldehídos.  D) proteínas  y  lípidos.  E) RNA  y  DNA.  

 8. La  membrana  plasmática  consiste  en  una  bicapa  de  fosfolípidos,  en  la  que  están  embebidas  moléculas  de  

proteínas  integrales.  Estas  proteínas:  A) están  dispuestas  externamente,  formando  una  capa  que  delimita  el  volumen  celular  y  mantiene  la  

diferencia  en  la  composición  molecular  entre  los  medios  intra  y  extracelulares.  B) Sirven  como  canales,  lo  que  permite  su  acción  en  el  transporte  de  iones  y  moléculas  a  través  de  la  

membrana.  C) tienen  libre  circulación  en  el  plano  de  la  membrana,  lo  que  permite  actuar  como  receptores  de  señales.  D) están  dispuestas  en  la  región  más  interna,  siendo  responsables  de  la  mayor  permeabilidad  de  la  

membrana  a  las  moléculas  hidrófobas.  E) Se  sitúan  entre  las  dos  capas  de  fosfolípidos,  funcionando  como  un  citoesqueleto,  lo  que  determina  la  

morfología  de  las  células.    

9. Marque  la  alternativa  que  completa  mejor  la  frase  siguiente:  “La  membrana  plasmática  está  constituida  por  una  bicapa  de  _________  con  moléculas  de  __________  embebidas”  

A) Proteínas  y  glicocálix  B) Fosfolípidos  y  proteínas  C) Fosfolípidos  y  lípidos  D) Lípidos  y  fosfolípidos  E) Proteínas  y  fosfolípidos  

 10. Todas  las  declaraciones  siguientes  sobre  la  membrana  celular  son  correctos,  excepto.  

A) Las  cabezas  polares  de  los  fosfolípidos  se  encuentran  en  la  periferia  de  la  membrana  celular.  B) Las  Proteínas  receptores  de  la  superficie  celular  dejan  pasar  moléculas  señales  de  naturaleza  lipídica  pues  

estas  sustancias  no  pueden  cruzar  a  través  de  los  fosfolípidos.  C) las  proteínas  periféricas  pueden  mostrar  funciones  enzimáticas.  D) Los  fosfolípidos  son  anfipáticos.  E) Las  glicoproteínas  están  implicadas  en  el  reconocimiento  célula  a  célula.  

 

11. ¿Cuál  de  los  siguientes  no  es  una  característica  de  una  membrana  plasmática  de  la  célula  animal?  A) Proporciona  resistencia  mecánica  B) Proporciona  forma  mecánica  C) Son  responsables  de  la  síntesis  de  ATP  D) mantiene  la  homeostasis  celular  E) regula  el  paso  de  moléculas  dentro  y  fuera  de  la  célula  

 12. ¿Cuál  de  las  afirmaciones  siguientes  no  es  correcto  en  cuanto  a  la  estructura  de  la  membrana  plasmática?  

A) Las  moléculas  de  proteínas  se  pueden  incrustar  parcial  o  totalmente.  B) Las  moléculas  de  proteínas  se  localizan  hacia  un  lado  de  la  célula.  C) Los  fosfolípidos  forman  una  bicapa.  D) Los  fosfolípidos  tienen  una  consistencia  fluida.  E) Las  cabezas  de  la  molécula  de  fosfolípido  es  atraída  hacia  el  agua.  

 13. ¿Cuál  de  las  siguientes  proteínas  de  la  membrana  plasmática  lleva  a  cabo  reacciones  metabólicas?  

A) Proteína  transportadora  B) Proteína  receptor  C) Proteína  enzimática  D) Proteína  canal  E) Proteína  de  reconocimiento  celular  

 14. Una  molécula,  tal  como  la  hormona  proteica  insulina  actúa  uniéndose  a  una  proteína  ________presente  en  la  

membrana  plasmática  y  aumentando  la  cantidad  de  transportadores  de  glucosa.  A) transportadora  B) receptor  C) enzimática  D) canal  E) reconocimiento  celular  

 15. Una    proteína______  tiene  una  forma  específica  de  modo  que  solamente  una  molécula  señal  particular  puede  

unirse  a  ella.  A) transportadora  B) receptor  C) enzimática  D) canal  E) de  reconocimiento  celular  

 16. Una  proteína  ______  se  combina  con  una  molécula  y  mediante  cambios  conformacionales  mueve  a  dicha  

molécula  a  través  de  la  membrana  liberándola  en  el  otro  lado.  A) transportadora  B) receptor  C) enzimática  D) canal  E) de  reconocimiento  celular  

 17. Una  proteína  integral  de  tipo  ____________  permite  que  una  molécula  o  ion  particular  cruce  libremente  la  

membrana  plasmática  mientras  entra  o  sale  de  la  célula.  A) transportadora  B) receptor  C) enzimática  D) canal  E) de  reconocimiento  celular