Transporte celular: difusion y osmosis

Transporte celular: difusión y osmosis
Carlos Elán Lara Domínguez
Resumen
La célula es el elemento fundamental de la vida, pero como toda vida necesita alimentarse de los nutrientes, ya sea producidos por si mismo u obteniéndolos de su ambiente alrededor. Y para ello necesita transportarlas moléculas nutritivas a su interior por deferentes transportes, que es de lo que hablaremos en lapráctica.
Introducción
La célula requiere transportar moléculas hacia dentro y fuera de ella misma. Sin embargo no todas las moléculas pueden ser transportadas de la misma forma. Algunas pasan libremente atreves de la membrana, pero muchas de ella requieren de otros mecanismos. Los mecanismos para el transporte de membrana se dividen en dos: transporte activo y transporte pasivo. El transporte pasivo norequiere energía y se realiza a favor de los gradientes de concentración, gradientes eléctricos, o gradientes electroquímicos. Dentro de este transporte hay dos mecanismos: la difusión simple y la difusión facilitada. Ciertas sustancias como las pequeñas moléculas lipidicas (hormonas esteroideas, anestésicos, fármacos liposolubles) y sustancias apolares (sin carga eléctrica) como el O2 y el N2pueden atravesar libremente la membrana por difusión a favor del gradiente de concentración. Este tipo de transporte no requiere un gasto de energía. Algunas moléculas polares de muy pequeño tamaño, tales como H2O, CO2, etanol y glicerina también atraviesan la membrana por difusión simple. Dentro de ella, el fenómeno de osmosis implica que el agua atraviesa una membrana semipermeable a favor de ungradiente de concentraciones hasta alcanzar el equilibrio. La fuerza ejercida se llama presión osmótica. El resultado puede dar efectos como turgencia (cuando las células absorben agua), o plasmólisis (cuando las células se deshidratan). En la difusión facilitada las moléculas también pasan a favor de un gradiente de concentraciones pero con ayuda de proteínas transportadoras. Estas proteínasactúan como “puertas” para moléculas hidrófilas (agua, iones, azucares, aminoácidos) que no pueden atravesar la doble capa lipidica por difusión a favor del gradiente de concentración. Este tipo de transporte tampoco requiere de un consumo de energía pues se realiza a favor del gradiente de concentración. Las proteínas transportadoras son de dos tipos: canales iónicas y acarreadoras. Los canalesiónicos permiten el paso de iones como Na+, K+, Ca2+,Cl-; presentan un poro interno, cuya apertura está regulada, por el cual atraviesan los iones desde y hacia el interior de la célula (regulados por voltaje). Las proteínas acarreadoras permiten el transporte de moléculas polares (aminoácidos, monosacáridos).
Cuando el transporte se realiza en contra de un gradiente químico (de concentración) oeléctrico se le llama transporte activo. Para este tipo de transporte se precisan transportadores específicos instalados en la membrana, siempre proteínas, que, mediante un gasto de energía en forma de ATP, transportan sustancias a través de esta. Mediante este tipo de transporte pueden trasladarse, además de pequeñas partículas, moléculas orgánicas de mayor tamaño, siempre en contra del gradiente deconcentración o eléctrico. El ejemplo clásico de este tipo de transporte es la bomba de Na+/K+: la transporta 3 Na+ hacia el exterior de la membrana y 2 K+ hacia el interior de la célula. El transporte activo de Na+ y K+ tiene una gran importancia fisiológica en el impulso nervioso; las neuronas gastan más del 70% del ATP disponible para bombear estos iones.
Objetivos
Comprender en qué consiste losmecanismos de difusión y osmosis. Reconocer como funciona una membrana semipermeable. Visualizar los fenómenos de turgencia y plasmólisis.
Material
a) Trozos de papa (rebanadas de 1 cm de ancho)
b) Dos huevos cocidos en agua de la llave
c) 200 ml de solución de yodo lugol al 2.5 %
d) Solución de azul de metileno para tinciones
e) Solución de azul de metileno...