Bioinformatica

Unidad 4. Movimiento de sustancias

4.1 FUNDAMENTO TEÓRICO
La unidad fundamental de todos los seres vivos, independientemente del dominio al cual
pertenecen es la célula, estructuralmente está constituida por una pared y/o membrana
celular, el material hereditario, y en algunos casos los organelos que se encuentran
embebidos en el citoplasma. Este último es un medio acuoso que tienelíquidos, gases y
sólidos disueltos en diferentes concentraciones. Los sistemas de dispersión (soluciones,
suspensiones y coloides) que se dan en el ámbito celular dependen de las concentraciones
de líquidos, gases y sólidos disueltos.

4.1.1 Sistemas de dispersión
Las soluciones son mezclas homogéneas de dos o más sustancias que pueden estar en
diferentes estados físicos: liquido-liquido,liquido-sólido, liquido-gas, gas-gas.
Las suspensiones son mezclas no homogéneas las cuales resultan de las diferencias en
densidad de la partícula y el medio dispersante, éstas se pueden presentar entre sustancias
en estados líquido- sólido, gas-sólido, líquido-líquido
Los coloides son dispersiones de una sustancia llamada la fase dispersa en un medio
dispersante, la fase dispersa tiene tamaños departícula comprendidos entre 10-7 cm y 10-3
cm

en donde predominan las

fuerzas de unión débiles, el coloide carece de la

homogeneidad de las soluciones

y las fases pueden ser sólidas, líquidas o gaseosas.

Algunos coloides muy conocidos son el aerosol, la emulsión y el gel.

4.1.2 Trasporte a través de la membrana celular
La estructura de la membrana celular permite el paso desustancias de manera selectiva.
Dada la variedad de estos compuestos en las células han evolucionado dos estrategias de
transporte de sustancias hacia el interior o el exterior. Desde el punto de vista energético el
trasporte puede ser activo, cuando requiere energía metabólica para efectuarse o pasivo si
no empela energía libre. El trasporte pasivo comprende los procesos de difusión simple yfacilitada y el trasporte activo puede ser primario o secundario.

La difusión es el trasporte de sustancias que ocurre como consecuencia del movimiento
térmico de las moléculas siguiendo un gradiente de concentración, esto es desde una zona
de concentración alta de moléculas o solutos a otra de baja concentración.
En la difusión libre el movimiento de moléculas se da sin ayuda de estructurasasociadas
a la membrana, sino que lo hacen como consecuencia de la energía presente en el
gradiente de concentración, desde la región de mayor hacia la de menor concentración. Por
otro lado el proceso de difusión facilitada es el movimiento o transporte favorecido de
moléculas a través de la membrana hacia la región de menor concentración de un gradiente,
este proceso involucra estructuras demembrana celular.
El agua se considera como el “solvente universal” y componente de máxima importancia
para la vida. Como solvente de los sistemas vivientes, su desplazamiento o difusión hacia
dentro o fuera de la célula o de un organelo celular, está regulado por las membranas
lipoproteicas. El fenómeno mediante el cual el agua libre o sin solutos pasa de un lugar de
menor concentraciónsolutos a uno de mayor concentración de solutos a través de una
membrana se denomina ósmosis.
La selectividad de la membrana celular no sólo es para el agua como solvente, sino también
para algunos iones o moléculas de diámetro inferior a los poros celulares con características
eléctricas compatibles con las propiedades fisicoquímicas de las membranas celulares; de
tal suerte que con el flujo deagua a través de las membranas se arrastran algunos iones o
moléculas que causan una presión sobre la membrana celular, siendo la intensidad de esta
presión directamente proporcional a la concentración de la solución plasmática y se
denomina presión osmótica.
Esta fuerza por unidad de área de membrana celular se ejerce en ambos lados de la
membrana llegando a ser igual cuando se alcanza...