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MEMBRANAS

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Vocabulario transporte activo proteína integral proteína carrier proteína canalgradiente concentración

difusiónactividad enzimática

difusión facilitadamosaico fluidohipertónico/ahipotónico/a

isotónicomolaridadósmosistransporte pasivo

proteína periférica

bicapa fosfolipídica

permeabilidad selectiva

transducción de señal

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Click en el tema para ir a esta sección

Membranas: Temas de la unidad

· Membranas, Difusión· Ósmosis

· Membrana Plasmática Transporte a través de proteínas

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Membranas,Difusión

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Membranas

Las membranas son una organización de fosfolípidos que encierran un determinado volumen.

Actúan como una pared o una barrera que separa el exterior del interior de ese volumen cerrado.

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Membranas

Recuerda que aprendimos que un fosfolípido tiene una extremo hidrofílico y un extremo hidrofóbico. Cuando estos fosfolípidos se organizan para formar una membrana que separa el interior y el exterior de la forma, estos espacios por lo general incluyen agua.(Piensa en un globo de agua en una bañera).

Entonces, ¿cómo pueden estos fosfolípidos organizarce de manera que sus extremos hidrófobos no están cerca del agua?

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Bicapa fosfolípidaLos fosfolípidos no forman una sola línea, sino que forman dos líneas paralelas con sus extremos hidrófobos en el medio. Entonces los extremos hidrófobos están protegidos del agua por los extremos hidrófilos.

Los fosfolípidos son moléculas amfifílicas (anfipáticas): es decir, que contienen ambas regiones hidrófoba e hidrófila

Llamamos a esta estructura bicapa

de fosfolípidos.

hidrofílico

hidrofílico

hidrofóbico

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1 La sección marcada como A es

A anfifílico

B hidrofóbico

C hidrofílicoA

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2 La sección marcada como B es

A anfifílico

B hidrofóbico

C hidrofílico

B

B

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Permeabilidad Selectiva Las membranas permiten la ingesta de nutrientes y la eliminación de residuos, ya que son selectivamente permeables. Esto significa que pueden dejar pasar a través de ellas algunas moléculas y a otras nos.

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La formación de una membrana fue uno de los primeros pasos en la evolución de las células.

La membrana separa el mundo interior del mundo exterior permitiendo la ingesta de nutrientes y la eliminación de los residuos.

La regulación de la cantidad de nutrientes y desechos que pasan a través de la membrana se llama mantenimiento de la homeostasis

Homeostasis

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3 El componente básico de todas las membranas es

A

B

C

D fosfolípidos

proteínasgrasas

almidones

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4 ¿Cuántas capas tiene la membrana plasmática?

A una

B dos

C tres

D cuatro

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5 Los fosfolípidos se organizan de manera que

A los extremos hidrofílicos están en contacto entre sí

B los extremos hidrofóbicos están en contacto entre sí

C el extremo hidrofílico de una capa se encuentra con el extremo hidrofóbico de la otra capa

D el extremo hidrofóbico está en contacto con el volumen cerrado de fluido.

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6 Las membranas plasmáticas permiten que pasan a través de ellas todo tipo de moléculas

Verdadero

Falso

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7 La regulación del ambiente interno de una célula se llama

A permeabilidad selectiva

B

C fosfolípidos

D

membrana plasmática

mantenimiento de la homeostasis

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Transporte Pasivo

Algunas moléculas pasan a través de la membrana sin el uso de energía, esto se llama transporte pasivo.

Estas moléculas siempre se mueven desde áreas de alta concentración hacia áreas de baja concentración. Esto se conoce como movimiento "con el gradiente de concentración."

Baja Concentración

Click sobre la imagen para ver como se mueven las moléculas

Alta concentración

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Revisión de soluciones

Se define a las soluciones como mezclas homogéneas de dos o más sustancias puras.

El _______________ es la sustancia presente en mayor abundancia.

Todas las otras sustancias son ____________.

___________ disuelve al ___________ .

En biología el solvente es casi siempre___________ .

Res

pues

ta

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Molaridad (M)

· Dos soluciones pueden contener los mismos compuestos, pero ser bastante diferentes debido a que las proporciones de estos compuestos son diferentes.

· La Molaridad es una manera de medir la concentración de una solución.

Expresando Concentraciones de Soluciones

Molaridad (M) = moles de solutovolumen de solución en litros

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Masa de Soluto

Volumen deSolvente

Concentración

5g C

10g C

20g NaCl

20g NaCl

100ml

100ml

100ml

200ml

___________

___________

___________

___________

Práctica de Concentración

Calcula las concentraciones de abajo

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Difusión

Ósmosis

Difusión Facilitada

Tres Tipos de Transporte Pasivo

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Difusión es el proceso donde las moleculas de soluto se mueven desde áreas de alta concentración hacia áreas de baja concentración. Las membranas actúan como barreras entre esas dos áreas. Las moléculas seguirán atravesando la membrana hasta que se alcance un equilibrio.

Difusión

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¿Hacia dónde se moverá el O2 ?

8.3mM O2

9.5mM O2

DifusiónNo se requiere energía para mover las moléculas a favor del gradiente de concentración .

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Los gradientes de concentración son específicos para cada tipo de molécula, lo que significa que cada tipo de molécula se puede difundir en una dirección diferente, algunas hacia adentro y algunas hacia afuera

La difusión es un proceso espontáneo y cada tipo de molécula se difunde a su propio ritmo.

Difusión

¿Hacia dónde se moverá el O 2 ?

¿Hacia dónde se moverá el CO2?

9 mM O2

6 mM CO2

7.2mM O2

7.2mM CO2

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8 La difusión es el movimiento de moléculas

A

B a favor de su gradiente de concentración

C

D

en contra de su gradiente de concentración

en su gradiente de concentración

fuera de su gradiente de concentración

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9 Todas las moléculas difunden desde adentro de la membrana hacia afuera de la membrana.

Verdadero

Falso

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10 Cada tipo de molécula difunde a un ritmo diferente.

Verdadero

Falso

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11 La membrana es permeable al agua y a los azúcares simples glucosa y fructosa, pero completamente impermeable a la sacarosa. ¿Qué soluto (s) exhibirán una difusión neta hacia adentro de la célula?

A sacarosa

B glucosa

C fructuosa

D sacarosa, glucosa, y fructuosa

E sacarosa y glucosa

Célula:0.05M sacarosa0.02M glucosa

entorno0.01M sacarosa0.01M glucosa0.01M fructuosa

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12 ¿Que soluto(s) exhibirán una neta difusión hacia afuera de la célula?

A sacarosa

B glucosa

C fructuosa

D sacarosa, glucosa, y fructuosa

E sacarosa y glucosa

Célula:0.05M sacarosa0.02M glucosa

entorno0.01M sacarosa0.01M glucosa0.01M fructuosa

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13 Cuando se produce la difusión hasta que ya no hay más gradiente de concentración se ha alcanzado _______________.

A equilibrio

B permeabilidad selectiva

C bicapa fosfolípida

D homeostasis

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14 Cuando se alcanza el equilibrio, ¿cuál es la concentración de fructosa fuera de la célula?

Célula:0.05M sacarosa0.02M glucosa

entorno0.01M sacarosa0.01M glucosa0.01M fructuosa

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Ósmosis

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ÓsmosisÓsmosis es la difusión de moléculas de agua a través de una membrana permeable selectiva .

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El agua se mueve a favor de su gradiente de concentración desde un área con una gran cantidad de moléculas de agua libres a una zona con un menor número de moléculas de agua libres

Dos formas de describir la ósmosis

Ó

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Ósmosis

Si la solución que está afuera de la membrana tiene una concentración de soluto mayor que la solución en el interior, decimos que la solución de afuera es hipertónica. Esto significa que el agua se difundirá desde la solución interior hacia la solución exterior.

H2 O

molécula de soluto

molécula de agua

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Si sale demasiada agua de la célula, debido a que está en una solución hipertónica, esta puede encogerse o arrugarse.

molécula de soluto

molécula de agua

H2 O

Ósmosis

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Si la solución en el exterior de la membrana tiene una concentración de soluto más baja que la solución dentro de la membrana decimos que la solución de afuera es hipotónica. Esto significa que el agua se difundirá desde la solución exterior hacia la solución interior

molécula de soluto

molécula de agua

H2 O

Ósmosis

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H2 O

molécula de soluto

molécula de agua

Ósmosis

Si entra demasiada agua en una célula debido a que está en una solución hipotónica, puede hincharse y si se hincha demasiado, puede_______o lisarse.

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Si la solución en el exterior de la membrana tiene una concentración de soluto igual a la solución dentro de la membrana decimos que la solución de exterior es isotónica respecto de la solución interior. Esto significa que el agua se difundirá a través de la membrana por igual en cualquier dirección.

H2 O

molécula de soluto

molécula de agua

Ósmosis

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15 La difiusión de moléculas de agua a través de una membrana permeable selectiva ¿se llama?

A difusión

B isotónica

C ósmosis

D hipotónica

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16 Las moléculas de agua se difunden desde

A dentro de la membrana plasmática hacia afuera

B fuera de la membrana plasmática hacia adentro

C desde áreas de alta concentración de soluto hacia áreas de baja concentración de soluto

Ddesde áreas de baja concentración de soluto hacia áreas de alta concentración de soluto

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17 La difusión y la ósmosis son tipos de transporte activo .

Verdadero

Falso

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18 ¿Qué tipo de ambiente tiene una mayor concentración de solutos en el exterior de la membrana plasmática que en el interior de la membrana plasmática?

A hipertónico

B isotónico

C normal

D hipotónico

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19 ¿Qué tipo de entorno tiene cantidad igual de soluto en el interior y en el exterior de la membrana plasmática?

A hipertónico

B isotónico

C normal

D hipotónico

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20 ¿Qué tipo de solución tiene un mayor flujo de agua hacia el interior de la membrana plasmática?

A hipertónica

B isotónica

C normal

D hipotónica

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21 La membrana es permeable al agua y a los azúcares simples glucosa y fructuosa, pero completamente impermeable a la sacarosa. ¿Es la solución exterior de la célula isotónica, hipotónica o hipertónica?

A Hipertónica

B Hipotónica

C Isotónica

Célula:0.03M sacarosa0.03M glucosa

entorno0.02M sacarosa0.04M glucosa0.01M fructuosa

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22 ¿En qué dirección va a haber un movimiento osmótico neto de agua?

Célula:0.05M sacarosa0.03M glucosa

entorno0.02M sacarosa0.04M glucosa0.01M fructuosa

A Adentro

B Afuera

C No hay ósmosis neta

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Membrana Plasmática de las Células,

Transporte a través de Proteínas

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Membrana Plasmática de Células

Las células primitivas eran simples bicapas lipídicas, que se basaban únicamente en el transporte pasivo.

Posteriormente las células desarrollaron membranas más complejas que incluyeron las proteínas. Estas proteínas actúan como puertas para permitir que más moléculas entren y salgan de la célula.

La mayoría de las moléculas más pequeñas pueden difundirse sin membranas de proteínas.

Las moléculas más grandes necesitan ser ayudadas a difundirse a través de una membrana por estas proteínas.

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Fosfolípidos

Cabeza hidrofílica

Cabeza hidrofílica

Bicapa fosfolipídica

Recuerda que las membranas están formadas en su mayoría por fosfolípidos.

Los fosfolípidos son moléculas __________________que contienen regiones hidrofóbias e hidrofílicas.

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2 Tipos de Proteínas de Membrana

Las proteínas periféricas no se incrustan en la membrana, sino que permanecen en un solo lado de la membrana.

Las proteínas integrales pasan a través del núcleo hidrofóbico y, a menudo abarcan la membrana de un extremo a otro, también se llaman proteínas transmembrana

La membrana plasmática también contiene dos tipos de proteínas

Proteínas Integrales (transmembrana)

Proteínas Integrales (monotópicas)Proteínas Periféricas

Proteínas Periféricas

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Bicapa fosfolipídica

Carbohidratos

Glucoproteínas

Proteínas globulares

Proteínas Canal (proteínas de transporte)

Colesterol

Filamentos del citoesqueleto

Proteínas periféricas

Proteínas de alfa hélice (proteínas integhrales

Glucolípidos

Proteínas de superficie

Proteínas glolulares (integrales

Mosaico fluidoA la membrana plasmática se llama a veces, mosaico fluido.

Fluido porque los fosfolípidos pueden moverse a ambos lados dentro de la memebrana y no permanecen en una misma posición.

Las proteínas también pueden moverse alrededor de la membrana pero son mucho más grandes que los fosfolípidos y se mueven más lentamente.

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Mosaico fluido

Bicapa fosfolipídica

Carbohidratos

Glucoproteínas

Proteínas globulares

Proteínas Canal (proteínas de transporte)

Colesterol

Filamentos del citoesqueleto

Proteínas periféricas

Proteínas de alfa hélice (proteínas integhrales

Glucolípidos

Proteínas de superficie

Proteínas glolulares (integrales

A la membrana plasmática se llama a veces, mosaico fluido.

Mosaico porque contiene diferentes proteínas dispersas a lo largo

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23 ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el papel de los fosfolípidos en la formación de las membranas es la correcta?

A Son completamente insolubles en agua.

B Forman una sola hoja en agua.

C Forman una estructura en la que la porción hidrófoba se enfrenta hacia afuera.

D Forma una estructura permeable selectiva .

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24 ¿Cuál describe mejor la estructura de la membrana plasmática de la célula?

A proteínas intercaladas entre dos capas de fosfolípidos

B proteínas incrustadas en dos capas de fosfolípidos

C fosfolípidos intercaladas entre dos capas de proteínas

D una capa de proteínas recubriendo a dos capas de fosfolípidos

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25 El modelo de mosaico fluido de la estructura de la membrana se refiere a _____.

A la fluidez de los fosfolípidos y el patrón de las proteínas en la membrana

B la fluidez de las proteínas y el patrón de los fosfolípidos en la membrana

C la capacidad de las proteínas para cambiar de lado en las membranas

D la fluidez de las regiones hidrófobas, proteínas, y el patrón de mosaico de las regiones hidrófilas

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Las proteínas sirven para varias funciones importantes en la membrana de la célula.

Transporte

Transducción de señales

Reconocimiento célula-célula

Actividad enzimática

Funciones de la Proteína de Membrana

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Transporte

Las proteínas pueden actuar como puertas para los nutrientes y los desechos.

Hay dos tipos de transporte los cuales requieren proteínas:

· Difusión Facilitada (un tipo de transporte pasivo)

· Transporte Activo (requiere energía)

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Las moléculas pequeñas como O2 y CO2 se difunden fácilmente a través de todas las membranas plasmáticas porque son pequeñas y no polares, ya que pueden deslizarse entre los fosfolípidos.

Sin embargo......

Difusión Facilitada

Las moléculas más grandes y los iones, (partículas cargadas), no pueden deslizarse entre los fosfolípidos, ya que necesitan la ayuda de una proteína de transporte. Esto se llama difusión facilitada.

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Al igual que en la difusión regular, las partículas en la difusión facilitada se mueven de un área de mayor concentración a menor concentración.

A diferencia de la difusión regular estas partículas se mueven a través de la membrana con la ayuda de una proteína integral.

Dado que las sustancias van con su gradiente de concentración, esto es un tipo de transporte pasivo: no se necesita energía.

Difusión Facilitada

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Proteínas de canales, son un tipo de proteínas de transporte transmembrana que proporcionan pasillos que le permiten a una molécula o un ión específico cruzar la membrana.Las proteínas transportadoras, son otro tipo de proteínas de transporte transmembrana que cambian de forma ligeramente cuando una molécula específica se une a ella con el fin de ayudar a mover esa molécula a través de la membrana.

Ejemplos de Proteínas de Transporte

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Ejemplos de Proteínas de Transporte

Espacio extracelular

Espacio intracelular

Proteínas canal

Proteínas transportadoras

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26 ¿Cuál de las siguientes moléculas es más probable que se difunda libremente a través de la bicapa lipídica de la membrana plasmática, sin la participación de una proteína de transporte?

A dióxido de carbono

B glucosa

C ión sodio

D ADN

E todas las de arriba

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27 ¿Cuál de los siguientes procesos incluye todos los demás?

A ósmosis

B difusión de un soluto a través de una membrana

C difusión facilitada

D transporte pasivo

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28 La difusión facilitada mueve moléculas _____.

A en contra de sus gradientes de concentración utilizando energía

B en contra de sus gradientes de concentración sin utilización de energía

C a favor de sus gradientes de concentración utilizando energía

D a favor de sus gradientes de concentración sin utilización de energía

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29 Las proteínas de transporte son un ejemplo de proteínas integrales.

Verdadero

Falso

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Transporte Activo El transporte activo utiliza energía para mover los solutos a través de una proteína de transporte en contra sus gradientes de concentración.

Las proteínas de transporte pueden ser utilizadas en el transporte activo de moléculas específicas

energyenergía

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Comparando difusión facilitada y transporte activo

Transporte Pasivo

Transporte Activo

(REQUIERE ENERGÍA)

Transporte pasivo Transporte activo

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30 ¿Cuál de los siguientes no está de alguna manera involucrado en la difusión facilitada?

A un gradiente de concentración

B una membrana

C una proteína

D una fuente de energía

E todas las de arriba son componentes de la difusión facilitada

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31 El transporte activo mueve moléculas _____.

A en contra de sus gradientes de concentración utilizando energía

B en contra de sus gradientes de concentración sin utilización de energía

C a favor de sus gradientes de concentración utilizando energía

D a favor de sus gradientes de concentración sin utilización de energía

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32 ¿Qué proteína puede usarse tanto para el transporte activo y pasivo?

A proteína de transporte

B proteína de canal

C cualquier proteína integral

D cualquier proteína transmembrana

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Transporte

Funciones de las proteínas de membranaEn la membrana celular las proteínas tienen varias importantes funciones.

Click aquí para ver una animación sobre proteínas de membrana

Actividad enzimáticaAlgunas proteínas son utilizadas para catalizar (acelerar) reacciones.

Reconocimiento célula- célulaAlgunas proteínas son utilizadas para reconocer virus, bacterias o células que se encuentran adheridas en el interior celular.

Transducción de señalAlgunas proteínas son utilizadas para obtener información sobre el medio que rodea a la célula.

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Difusión Difusión Facilitada Transporte Activo

Sin Energía

Requiere Energía Proteína Transmembrana

Alta Baja

Baja AltaProteína de Tranporte

Proteína de canal

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