membrana biológica mecanismos de transporte 11° 2016
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Membrana BiológicaMecanismos de transporte
ÁREA CIENCIAS NATURALESASIGNATURA BIOLOGÍA 11°
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Introducción
Este tutorial te ayudará a dominar los conceptos básicos sobre la membrana biológica. Reconocerás cuál es la composición de la membrana biológica y el rol de cada uno de sus componentes. Además, conocerás cómo las sustancias pueden atravesar la membrana biológica usando diferentes mecanismos de transporte. Algunas de las secciones están acompañadas de demostraciones interactivas que te ayudarán a entender mejor los conceptos presentados.
Objetivo General
Conocer la estructura, la función y los mecanismos de transporte en la membrana
biológica.
Menú
Difusión
Tráfico en la
membrana
Mecanismos de transporte
Pulse para escoger el tema deseado
Membrana biológica
Permeabilidad Selectividad Mosaico Fluido Regular Aislar Difusión Concentración
GLOSARIO Plasmólisis Desplasmólisis Hipertónico Isotónico Hipotónico Soluto Solvente
Difusión
Señalar los factores que permiten al agua y los solutos moverse a través de la membrana.
Objetivo
CONCEPTOS DE INTRODUCCIÓN
LA CONCENTRACIÓN Es una medida del número de
Moléculas de una sustancia Contenidas en un volumen
determinado de un fluido
GRADIENTE es la diferencia de concentración
Entre el medio intra y extra celular
SOLUCIÓN es una mezcla de dos o más componentes,
perfectamente homogénea que se compone de un soluto
y un solvente
DIFUSIÓN La difusión es el movimiento de moléculas de regiones de alta
concentración a regiones de baja concentración.
Difusión
Un gradiente es la diferencia en las propiedades físicas entre dos regiones cercanas. Estas pueden ser temperatura, presión, carga eléctrica (iones) o
concentración.
Las sustancias se mueven de un lugar a otro por el GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN.
En biología las células están a una presión y temperatura constante, por lo que se toma en consideración solo la
concentración y la carga eléctrica.
Difusión
En los gradientes las partículas se mueven de el área de mayor concentración a menor concentración hasta que el
movimiento neto de partículas sea cero (equilibrio).
Las partículas siempre están en movimiento. A esto se le conoce como el MOVIMIENTO BROWNIANO. Este
movimiento no se puede ver a simple vista.
Un gradiente puede ir de menor a mayor concentración solo si se utiliza energía.
Difusión
La difusión es el movimiento de moléculas de regiones de alta concentración a regiones de baja concentración. Este movimiento continúa
hasta que el movimiento neto de moléculas sea cero (Equilibrio).
La difusión ocurre debido al gradiente de concentración.
Para representar la difusión experimentalmente se usan soluciones, las cuales contienen un solvente
y un soluto.
Si desea ver un ejemplo de difusión pulse en el siguiente enlace:Ejemplo de difusión
Ejemplo de difusiónVamos a añadir una gota de colorante (soluto) en un vaso con agua (solvente).
Tanto las moléculas de colorante como las moléculas de agua se moverán de áreas de mayor concentración a áreas de
menor concentración hasta que el equilibrio sea alcanzado.
RECUERDAPREGUNTA 1¿A la medida del número de moléculas de una sustancia contenidas en un volumen determinado de un fluido, se le llama?
PREGUNTA 2¿La sustancia que se disuelve en un fluido, se llama?
Difusión
Algunos factores que afectan la difusión son:
Mientras mayor sea el gradiente de concentración más rápida será la difusión.
temperatura
presión
corrientes eléctricas
tamaño de la molécula.
Difusión
La difusión en la membrana biológica es limitada, solo moléculas pequeñas y sin carga pueden cruzar la membrana biológica por difusión. Por ejemplo el agua, bióxido de carbono (CO2), oxigeno (O2), y alcoholes pueden cruzar la doble capa de fosfolípidos que compone la membrana.
Los iones y moléculas polares (Hidrofílicas) como los aminoácidos y las azucares pueden cruzar la membrana lentamente. Este movimiento es más eficiente si estas
moléculas utilizan las proteínas portadoras de la membrana.
Membrana biológica
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Mecanismo de transporte
Diferenciar los mecanismos de transporte de sustancias a través de la membrana biológica.
Objetivo
Mecanismo de transporte
Pulse en el mecanismo de transporte que le gustaría estudiar.
Transporte Pasivo Transporte Activo
Las sustancias se pueden mover a través de la membrana biológica por medio de dos tipos de transporte: trasporte pasivo y transporte activo
Mecanismo de transporte
TRANSPORTE PASIVO
Transporte Pasivo
Transporte pasivo - las sustancias se mueven a través de la membrana biológica a favor de un gradiente de concentración.
Este proceso no requiere energía y son los fosfolípidos y proteínas de la membrana las que regulan que moléculas pueden cruzar.
Este movimiento puede ocurrir en ambas direcciones de la membrana.
Mecanismo de transporte
El transporte pasivo puede ser dividido en tres tipos principales:
Transporte Pasivo
1. difusión simple
2. difusión facilitada
3. osmosis
Pulse en el tipo de transporte pasivo que desea aprender
Transporte Pasivo
Mecanismo de transporte
1. DIFUSIÓN SIMPLE
Ya que conoces el modelo del fluido mosaico sabes que la membrana es semipermeable y esto permite que algunas moléculas puedan cruzar la membrana con mayor facilidad que otras.
Por ejemplo el agua y los gases disueltos como el oxígeno y el bióxido de carbono (O2 y CO2) pueden cruzar la membrana biológica porque son moléculas pequeñas y pueden atravesar la doble capa de fosfolípidos.
Otras moléculas que cruzan con facilidad la membrana biológica son aquellas solubles en lípidos como el alcohol etílico, algunas vitaminas (A, D y E) y hormonas esteroideas.
Transporte Pasivo
Mecanismo de transporte
La rapidez de la difusión simple es función del gradiente de concentración, tamaño de la molécula, temperatura y la facilidad
con la que se disuelve en lípidos.
O2 CO2
O2 CO2
Pulse en los símbolos de O2 y CO2 en el dibujo para una demostración de cómo estas moléculas cruzan la
membrana biológica por difusión simple.
Transporte Pasivo
Mecanismo de transporteConteste si la siguiente aseveración en cierta o falsa.
Transporte Pasivo
Una molécula hidrofílica pequeña puede cruzar la membrana biológica con mayor facilidad que una molécula hidrofóbica pequeña.
cierto falso
Las colas de los fosfolípidos son hidrofóbicas
Correcto, una molécula hidrofóbica cruzará la membrana con mayor facilidad porque el interior de la membrana biológica es hidrofóbico (colas de los fosfolípidos).
Lo siento, la respuesta correcta es falso. Recuerda que el interior de la membrana es hidrofóbico y por esta razón una molécula hidrofóbica pequeña cruzará la membrana con mayor facilidad que una hidrofílica.
Mecanismo de transporte
Como ya sabes no todas las moléculas biológicas pueden cruzar la membrana. Para ayudar a transportar la mayoría de las
moléculas solubles e iones a través de la membrana existen proteínas transportadoras de canal o portadoras.
2. DIFUSIÓN FACILITADA
Canales – son poros que atraviesan la membrana, la mayoría de ellos son hifrofílicos en el interior.
canales portadoras
Portadoras – contienen sitios activos. Proteínas pequeñas, aminoácidos y azucares se enlazan al sitio activo, lo que ocasiona un cambio en la conformación de la proteína que permite a las moléculas cruzar la membrana.
Transporte Pasivo
Mecanismo de transporteLas moléculas pueden cruzar la membrana en ambas direcciones. La dirección depende del gradiente de concentración, o sea las moléculas se mueven de un área de mayor concentración a un área de menor concentración.Pulse en las siguientes palabras para una demostración de la difusión facilitada.
Canales Portadoras
1. La molécula se enlaza a la proteína transportadora
2. Esto ocasiona un cambio en conformación de la proteína transportadora
3. La molécula es liberada al otro lado de la membrana.
Las moléculas cruzan la membrana utilizando la proteína de canal.
Transporte Pasivo
RECUERDAPREGUNTA 1. Responda falso o verdadero¿La rapidez de la difusión simple depende del gradiente de concentración?
PREGUNTA 2. Responda falso o verdadero¿La diferencia fundamental entre la difusión simple y la facilitada, es que en la última las moléculas necesitan de transportadores para poder entrar o salir de la célula?
Mecanismo de transporte
Osmosis es la difusión de agua a través de la membrana biológica.
http://www.lourdes-luengo.org/animaciones/unidad1/osmosis.swf
3. OSMOSIS
La dirección en la cual se mueve el agua en la membrana biológica depende del gradiente de concentración. Esto significa que el agua se moverá de donde hay mayor concentración de agua hacia donde hay menor concentración hasta que el movimiento neto de agua sea cero.
Las proteínas de canal en la membrana biológica que solo permiten el paso de agua se llaman ACUAPORINAS.
Transporte Pasivo
Mecanismo de transporte
Osmosis es la difusión de agua a través de la membrana biológica.
3. Osmosis
El agua pura tiene la mayor cantidad de moléculas de agua posible.
El agua es el solvente universal, la mayoría de las sustancias se disuelven en agua.
Transporte Pasivo
Vamos a hacer un ejercicio de osmosis para repasar los conceptos.
Usted tiene en un recipiente dos soluciones de azúcar separadas por una membrana permeable al agua. Al lado izquierdo de la membrana la solución contiene 20% de azúcar, mientras la solución de la derecha contiene un 40% de azúcar. Vea dibujo.
Transporte PasivoMecanismo de transporte
20% azúcar 40% azúcarMembrana
semipermeable
azúcaragua
¿En que dirección se moverá el agua ?
Correcto, el agua se moverá hacia la derecha hasta que el movimiento neto de agua sea cero (alcance el equilibrio). Ambas soluciones tendrán un 30% de azúcar.
Lo siento, la respuesta correcta es hacia la derecha. Esto se debe a que el agua se moverá de donde hay mayor concentración de agua hacia donde hay menor hasta que el movimiento neto de agua sea cero.
izquierda derecha
Mecanismo de transporte
Isotónica, iso (igual) tónica (tonicidad), si ambas soluciones tienen la misma concentración de soluto.
Transporte Pasivo
Las soluciones pueden tener diferentes concentraciones de soluto. La tonicidad se usa para comparar las concentraciones de soluto de dos soluciones separadas por una membrana selectivamente permeable al agua. Se dice que una solución es:
Hipertónica, hiper (exceso), es la solución con mayor concentración de soluto entre dos soluciones. La solución de la izquierda es hipertónica con respecto a la solución de la derecha
Hipotónica, hipo (menos de), es la solución con menor concentración de soluto entre dos soluciones. La solución de la derecha es hipotónica con respecto a la solución de la izquierda.
25% soluto
25% soluto
75% soluto
25% soluto
75% soluto
25% soluto
Mecanismo de transporteTransporte Pasivo
Vamos a hacer unos ejercicios de completar las oraciones para distinguir entre una solución isotónica,
hipertónica e hipotónica.
Una bolsa permeable al agua que contiene una solución de azúcar al 20% es sumergida en un recipiente con una solución de 30% de azúcar. La solución en la bolsa es _________ con respecto a la solución en el recipiente.
30%
20%
hipotónica hipertónicaisotónica
Lo siento, la contestación correcta es hipotónica porque la concentración de azúcar en la bolsa es menor que la concentración de azúcar en el recipiente
Correcto, la solución en la bolsa es hipotónica con respecto a la solución en el recipiente porque la concentración de azúcar es menor.
Mecanismo de transporte
30%
20%
Ya que sabes que la solución en la bolsa es hipotónica con respecto a la solución del recipiente, esperas tú que por osmosis el agua:
Entre a la bolsa
Salga de la bolsa
Movimiento neto sea cero
Transporte Pasivo
Correcto, hay mayor concentración de agua dentro de la bolsa que en el recipiente. Debido al gradiente de concentración el agua saldrá de la bolsa hacia el recipiente.
Lo siento, el agua saldrá de la bolsa porque hay mayor concentración de agua dentro de la bolsa que en el recipiente.
Mecanismo de transporte
Una bolsa permeable al agua que contiene una solución de azúcar al 30% es sumergida en un recipiente con una solución de 30% de azúcar. La solución en la bolsa es _________ con respecto a la solución en el recipiente.
30%
30%
hipotónica hipertónicaisotónica
Lo siento, la contestación correcta es isotónica porque la concentración de azúcar en la bolsa y en el recipiente es la misma.
Correcto, la solución en la bolsa es isotónica con respecto a la solución en el recipiente porque la concentración de azúcar es igual en ambos.
Transporte Pasivo
Mecanismo de transporte
30%
30%
Ya que sabes que la solución en la bolsa es isotónica con respecto a la solución del recipiente, esperas tú que por osmosis el agua:
Entre a la bolsa
Salga de la bolsa
Movimiento neto sea cero
Correcto, la concentración de agua dentro de la bolsa y en el recipiente es la misma. No hay un gradiente de concentración por lo tanto el movimiento neto de agua es cero.
Lo siento, el movimiento neto de agua es cero porque la concentración de agua en la bolsa y en el recipiente es la misma.
Transporte Pasivo
Mecanismo de transporteTransporte Pasivo
Una bolsa permeable al agua que contiene una solución de azúcar al 40% es sumergida en un recipiente con una solución de 60% de azúcar. La solución en la bolsa es _________ con respecto a la solución en el recipiente.
60%
40%
hipotónica hipertónicaisotónica
Lo siento, la contestación correcta es hipotónica porque la concentración de azúcar en la bolsa es menor que la concentración de azúcar en el recipiente
Correcto, la solución en la bolsa es hipotónica con respecto a la solución en el recipiente porque la concentración de azúcar es menor.
Mecanismo de transporte
60%
40%
Ya que sabes que la solución en la bolsa es hipotónica con respecto a la solución del recipiente, esperas tú que por osmosis el agua:
Entre a la bolsa
Salga de la bolsa
Movimiento neto sea cero
Transporte Pasivo
Correcto, hay mayor concentración de agua dentro de la bolsa que en el recipiente. Debido al gradiente de concentración el agua saldrá de la bolsa hacia el recipiente.
Lo siento, el agua saldrá de la bolsa porque hay mayor concentración de agua dentro de la bolsa que en el recipiente.
Mecanismo de transporteTransporte Pasivo
Una bolsa permeable al agua que contiene una solución de azúcar al 60% es sumergida en un recipiente con una solución de 40% de azúcar. La solución en la bolsa es _________ con respecto a la solución en el recipiente.
40%
60%
hipotónica hipertónicaisotónica
Lo siento, la contestación correcta es hipertónica porque la concentración de azúcar en la bolsa es mayor que la concentración de azúcar en el recipiente
Correcto, la solución en la bolsa es hipertónica con respecto a la solución en el recipiente porque la concentración de azúcar es mayor.
Mecanismo de transporte
40%
60%
Ya que sabes que la solución en la bolsa es hipertónica con respecto a la solución del recipiente, esperas tú que por osmosis el agua:
Entre a la bolsa
Salga de la bolsa
Movimiento neto sea cero
Transporte Pasivo
Correcto, hay mayor concentración de agua en el recipiente que en la bolsa. Debido al gradiente de concentración el agua entrará del recipiente a la bolsa.
Lo siento, el agua del recipiente entrará a la bolsa porque hay mayor concentración de agua en el recipiente que en la bolsa.
Mecanismo de transporte
Antes de continuar con el módulo de tutoría debe dominar los conceptos de solución hipertónica, hipotónica e isotónica.
Si usted entiende que no los domina puede pulsar el botón de repasar para regresar a este tema.
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Transporte Pasivo