Fisica biologica

Primera parte: Trabajo Práctico de Diálisis

Introducción:

Las membranas son estructuras dinámicas esenciales en todas las células. Un ejemplo es el de membrana plasmática presente tanto en organismos eucariotas como procariotas, la cual constituye una barrera semipermeable entre el interior de la célula y el exterior, lo que permite mantener una condición homeostática apropiada para lasreacciones bioquímicas necesarias para la vida. Esta semipermeabilidad implica selectividad en el pasaje de diferentes moléculas.
El transporte de moléculas a través de la membrana puede ser activo o pasivo, según se realice sin o con gasto de energía. Cuando el pasaje de sustancia se realiza a favor de una diferencia de concentración y/o potencial el transporte es pasivo, cuando se realiza encontra de una diferencia de concentración y/o potencial el transporte es activo.
En nuestra experiencia vamos a trabajar con el concepto de transporte pasivo, dentro del cual encontramos las difusión simple para partículas no cargadas pequeñas, la difusión facilitada para partículas de mayor tamaño (utiliza proteínas transportadoras) y la transferencia de partículas cargadas a través de canalesproteicos.
La difusión es un fenómeno que se define como la tendencia de toda sustancia a esparcirse uniformemente a través del espacio que se encuentra a su disposición. La distribución espacial de moléculas debe ser heterogénea y debe existir una diferencia de concentración entre dos puntos del medio, donde las moléculas se moverán desde donde están en mayor concentración hacia donde seencuentren en menor concentración.
Una vez visto algunos de los medios de transporte a través de la membrana, debemos ver ahora que moléculas pueden pasar a través de ella y cuales no.
Como se dijo al principio la membrana tiene una permeabilidad la cual constituye una característica fundamental que mantiene las condiciones adecuadas para que la célula lleve a cabo sus funciones vitales.
Entonces, lasmembranas biológicas son semipermeables selectivas es decir que permiten el pasaje de solvente y algunos solutos. Estos solutos pueden ser moléculas pequeñas, sin carga y polares o gases, ambos tienen una alta permeabilidad en la membrana, pasan fácilmente, por lo que decimos que son solutos difusibles.
Moléculas grandes, polares y sin carga no pueden atravesarla necesitan proteínastransportadoras que se encuentran dentro de la membrana, mediante el mecanismo de difusión facilitada.
Por otro lado tenemos a los iones que son partículas pequeñas pero cargadas por lo que tampoco pueden atravesar la membrana necesitan de proteínas canales específicas para cada ión.
Por último tenemos moléculas grandes y cargadas que necesitan de un transporte activo para atravesarla, que requiere energíaa diferencia de las anteriores. El ejemplo más común es de la bomba de sodio-potasio.

A partir de los conceptos teóricos descriptos anteriormente me planteo la siguiente hipótesis: la fenolftaleína por ser una macromolécula no puede atravesar una membrana semipermeable selectiva.
Para contrastar esta hipótesis en nuestra experiencia vamos a trabajar con la técnica de diálisis, la cual se basaen el fenómeno de difusión y se utiliza para purificar sustancias. Ésta va a depender del área de contacto y de la temperatura, cuanto mayor sean ambas, mayor velocidad de depuración. También v a depender del tamaño de los poros de la membrana y del tamaño de los solutos que la atraviesen. Y por último del tiempo de contacto y del gradiente de concentración
Existen diferentes tipos de diálisisque se utilizan en medicina como la hemodiálisis en la cual se conecta un dializador (que actúa como riñón artificial) a la sangre para eliminar los desechos que no pueden ser eliminados por el riñón debido a que no cumple más con su función. Este dializador tiene canales diminutos con una membrana semipermeable selectiva donde sólo pueden atravesarla moléculas del mismo tamaño o de menor tamaño...