Propiedades fisicas de la materia viva y, permeabilidad de la membrana celular

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Laboratorio

7
La membrana y el transporte celular
Objetivos
Al finalizar este laboratorio el estudiante podrá: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Describir los componentes de las membranas biológicas. Identificar factores que afectan la integridad de las membranas. Explicar cómo la difusión y la osmosis son importantes para las células. Mencionar factores que afectan la velocidad de difusión. Explicar quéson soluciones hipotónicas, hipertónicas e isotónicas. Explicar qué es osmolaridad en los tejidos.

INTRODUCCIÓN

L

as membranas celulares son barreras selectivas que separan las células y forman compartimientos intracelulares. Entre sus funciones están: Regular el transporte de moléculas que entran o salen de la célula o del organelo. Generar señales para modificar el metabolismo. Adherircélulas para formar tejidos.

La membrana celular está formada por una capa doble de fosfolípidos, proteínas y carbohidratos. (Fig; 7.1). Cada fosfolípido está compuesto por glicerol, ácidos grasos y fosfato, que en conjunto crean una barrera hidrofóbica entre los compartimientos acuosos de la célula. Las proteínas permiten el paso de moléculas hidrofílicas a través de la membrana, determinan lasfunciones específicas de ésta e incluyen bombas, canales, receptores, moléculas de adhesión, transductores de energía y enzimas. Las proteínas periféricas están asociadas con las superficies, mientras que las integrales están incrustadas en la membrana y pueden atravesar completamente la capa doble. La función de los carbohidratos adheridos a las proteínas (glucoproteínas) o a los fosfolípidos(glucolípidos) es la de adhesión y comunicación intercelular. El colesterol, que es un esteroide (lípido), determina la fluidez de la membrana.

1

Glicoproteína
Proteína Proteína periférica Periferal

Canal de Transporte

Colesterol Fosfolípidos Proteína Integral

Figura

7.1

Estructura básica de la membrana.

TRANSPORTE CELULAR:

DIFUSIÓN Y OSMOSIS

Para que la célulafuncione eficientemente, debe mantenerse en la misma un ambiente estable conocido como homeostasis. Para mantener este equilibrio existen mecanismos para el transporte selectivo de materiales hacia el interior o exterior de la célula. Las membranas de la célula son selectivamente permeables, permitiendo el paso de algunas sustancias o partículas (moléculas, átomos, o iones), e impidiendo el paso deotras. Esta selectividad se debe a la capa doble de fosfolípidos de la membrana. La manera en que las moléculas pasan por la membrana depende en parte de la polaridad de las mismas. Las moléculas hidrofóbicas, o no polares, pasan con relativa libertad a través de la capa de lípidos, mientras que moléculas hidrofílicas, o polares, incluyendo el agua, y las moléculas de mayor tamaño, pasan a través decanales formados por proteínas transportadoras. La regulación del transporte de las moléculas, o la dirección en que se mueven depende de su gradiente de concentración (diferencia en concentración entre dos lugares). Las moléculas se mueven constantemente debido a su energía cinética y se esparcen uniformemente en el espacio disponible. Este movimiento, llamado movimiento browniano, es la fuerzamotriz de la difusión. Difusión se define como el movimiento natural de las partículas de un área de mayor concentración a un área de menor concentración hasta alcanzar un equilibrio dinámico, en el cual el movimiento neto de partículas es cero. La difusión no requiere gasto de energía por parte de la célula y por lo tanto es un movimiento pasivo. Cuando la célula transporta sustancias en contra deun gradiente de concentración (de un área de menor concentración a un área de mayor concentración) se requiere energía (ATP) y sucede movimiento activo.

2

Membrana selectivamente permeable

Figura 7.2 Osmosis. Difusión de moléculas de agua. Las moléculas de agua pasan de un lugar de mayor concentración a un lugar con menos concentración de moléculas hasta llegar a un equilibrio.
Soluto...
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