Membranas, Difusión y Osmosis

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Ciencias

Biología Molecular de la Célula

Práctica N° 2 Membranas, Difusión y Osmosis

Introducción
Membranas
Las membranas biológicas definen los límites externos de las células y regulan el tráfico molecular a través de estos límites; en células eucarióticas dividen el espacio interno en compartimientos discretos parasegregar procesos y componentes. Organizan secuencias complejas de reacciones y son de importancia principal tanto para la conservación de la energía biológica como para la comunicación intercelular. Las actividades biológicas de las membranas son consecuencia de sus notables propiedades físicas. Las membranas son flexibles, autosellantes y selectivamente permeable a los solutos polares. Incluyen en sucomposición un conjunto de proteínas especializadas en promover o catalizar procesos celulares. Las membranas están compuestas solo por dos capas de moléculas por lo que son muy delgadas; se les puede considerar bidimensionales. En la superficie celular, los transportadores mueven solutos orgánicos así como iones inorgánicos a través de la membrana; los receptores captan señales externas queprovocan cambios moleculares en la célula y las moléculas de adhesión mantienen células vecinas unidas.
Difusión
Todas las células vivas deben adquirir de su alrededor de las materias primas para la biosíntesis y para la producción de energía y deben liberar a su entorno los productos de desecho del metabolismo. Unos pocos compuestos apolares pueden disolverse en la bicapa lipídica y cruzar lamembrana sin más ayuda, pero en el caso de compuestos polares o iones es esencial una proteína de membrana para el transporte transmembrana.
Cuando dos compartimientos acuosos que contienen diferentes concentraciones de un componente soluble o un ión están separados por una división permeable (membrana), el soluto se desplaza por difusión simple desde la región con una concentración más elevada, através de la membrana, a lo región de concentración más baja, hasta que los dos compartimientos tienen concentraciones iguales de soluto.
El transporte pasivo a favor del gradiente electroquímico tiene lugar espontáneamente, ya sea por difusión simple a través de la bicapa lipídica o por difusión facilitada mediante canales y transportadores pasivos. Por el contrario, el transporte activo requiereel aporte de energía metabólica para bombear el soluto y siempre tiene que ser realizado por transportadores que obtienen energía metabólica para bombear el soluto contra su gradiente electroquímico.
Figura 1. Comparación entre el transporte pasivo y activo

Osmosis
La osmosis, el movimiento de agua a través de una membrana semipermeable impulsado por diferencias en la presión osmótica, esun factor muy importante en la vida de la mayoría de las células. Las membranas plasmáticas son más permeables al agua que la mayor parte del resto de moléculas pequeñas, iones y macromoléculas. Esta permeabilidad es debida en gran parte a canales proteicos (acuaporinas) presentes en la membranas que permiten el paso selectivo de agua. Se dice que las disoluciones de igual osmolaridad que elcitosol celular son isotónicas con respecto a esa célula. Una célula rodeada por una disolución isotónica no gana ni pierde agua. En una disolución hipertónica, con una osmolaridad mayor que el citosol, la célula se encoge al salir agua hacia afuera. En una disolución hipotónica, de osmolaridad menor que el citosol, las células se hinchan al penetrar el agua en ellas.

Objetivos
1. Explicar cómo ladifusión y la osmosis son importantes para las células.
2. Mencionar factores que afectan la velocidad de difusión.
3. Distinguir las soluciones hipotónica, hipertónica e isotónica, basándose en los cambios en masa o volumen que cada solución provoque en la célula vegetal.
Hipótesis

a) Si sometemos células vegetales (betabel) a distintos factores (temperatura, solventes) entonces,...