TUTORÍA: TRANSPORTE,

MEMBRANA CELULAR Y BIOMOLÉCULAS

Camilo Correa, Biólogo MSc

TRANSPORTE

MEMBRANA CELULAR

BIOMOLÉCULAS Carbohidratos Proteínas Ácidos nucleícos Lípidos

SALES E IONES IMPORTANTES EN SERES VIVOS

CaCO3 Ca3(PO4)2 [(SiO3)2-]n. Na+, K+, Ca2+, Mg2+, NH4

+ Cl−, PO4

3−, CO32−, HCO3

−.

CARBOHÍDRATOS Monosacáridos (Glucosa, fructosa, etc) Disacáridos (Sucrosa, lactosa, maltosa) Oligosacáridos (Inulina) Polisacáridos (Almidón, quitina, celulosa, etc)

AZÚCARES REDUCTORES

Presentan en su composición molecular una función

aldehído (CHO). REDOX!!!

GRADIENTE

Diferencia física entre dos regiones del espacio, debido a estas diferencias

físicas las moléculas tienden a moverse de una región a otra. En el sistema celular se

encuentran gradientes de concentración, presión y carga eléctrica.

DIFUSIÓN

Es el movimiento neto de moléculas en un fluido de una región de alta concentración a

una región de baja concentración

FLUIDO

Un líquido o un gas que puede moverse o cambiar de forma en respuesta a fuerzas

externas sin romperse

El número de moléculas en un fluido en una unidad dada de volumen.

CONCENTRACIÓN

Transporte a través de membranas

Transporte a través de membranas

•  Aislamiento e intercambio con el exterior

Transporte de sustancia hacia y desde el interior de la célula es esencial para la VIDA.

Dos clases de transporte: •  Transporte pasivo (Difusión simple, facilitada y ósmosis) A FAVOR DE UN GRADIENTE •  Transporte activo EN CONTRA DE UN GRADIENTE

TRANSPORTE PASIVO

TRANSPORTE PASIVO •  No requiere energía

CO2 / O2 / CH3-CH2-OH

K+ / Na+ / Ca++

Difusión facilitada

http://www.youtube.com/watch?v=7Mv4bRgY3t0

TRANSPORTE PASIVO

ÓSMOSIS •  Moléculas en citoplasma à disueltas

en agua. •  Agua = Solvente, Moléculas = Soluto •  Difusión de AGUA.

Alta concentración de agua à Baja concentración de agua

ÓSMOSIS PRESIÓN DE TURGENCIA PRESIÓN PARIETAL

Células crenadas

Células lisadas

Células en homeostasis

Células en homeostasis

TRANSPORTE ACTIVO

TRANSPORTE ACTIVO (Bomba SODIO-POTASIO)

Saccharomyces cerevisiae

OTROS MECANISMOS… TRANSPORTE ACTIVO

Endocitosis •  Adquisición de

partículas grandes Ignorando el gradiente

de concentración – Fagocitosis

•  Material solido particulado.

– Pinocitosis •  Líquidos.

– Mediada por receptor

 

Endocitosis •  Adquisición de

partículas grandes Ignorando el gradiente

de concentración – Fagocitosis

•  Material solido particulado.

– Pinocitosis •  Líquidos.

– Mediada por receptor

 

COMUNICACIÓN CELULAR

YUXTACRINA

http://gmein.uib.es/otros/tipos_senal/tipos_senal.htm

Estímulos Físicos

Los organismos interactúan con su ambiente...

http://www.smartyhealth.com/images/hotman_b.jpg

Los organismos interactúan con su ambiente...

Estímulos Químicos

Cafeína Cocaína

Dopamina

FISIOLOGÍA ANIMAL

Receptores Sensoriales

Potenciales de acción (Na, Ca y K)

Mecanorreceptores y termorreceptores

Células sensibles a fuerzas mecánicasà Tacto, estiramiento, audición y equilibrio

Responden a cambios de temperaturaà Radiación infrarroja, calor y frio

Mecanorreceptores: - Corpúsculos de MEISSNER y VATER-

PACINI = sensibles a estímulos de PRESIÓN.

Termorreceptores: - Corpúsculos de KRAUSE = sensibles a la pérdida de calor o enfriamiento. “FRÍO” -Corpúsculos de RUFFINI = sensibles a la

entrada de calor o calentamiento. CALOR

Fotorreceptores •  Células que contienen fotopigmentosà

absorben luz y cambian químicamente

•  Rodopsinasà absorben fotones y cambian su conformación

Quimiorreceptores Gusto y olfato son independientes pero existe relación entre ambos Localización de receptores es diferente y responden a distintas sustancias

SISTEMA NERVIOSO: SINAPSIS

Molécula señal: Neurotransmisores (NT). •  Liberado por un terminal nervioso

PRESINÁTICO (neurona que emite la señal) que interactúa con una molécula receptora de la membrana POSTSINÁPTICA (neurona que recibe la señal).

•  Inhibitorio ó excitatorio. •  NT son “reciclados”: vuelven a la neurona

presináptica.

Comunicación entre neuronas

NEUROTRANSMISORES

Acetilcolina: neuro-muscular, memoria, dolor, calor, sabores, frecuencia cardiaca, secreción salivar, ciclo del sueño-vigilia.

Serotonina: placer, animo, sueño-vigilia, conducta sexual, conducta

suicida, estados alucinatorios por drogas, tensión arterial, temperatura corporal, se libera después de la eyaculación.

Oxitocina: hormona que se libera durante la eyaculación u orgasmo,

contracciones del parto.

Dopamina: euforia, felicidad, fuerte autoestima.

Noradrenalina: motivación, estrés, energía, interés, impulso para realizar tareas intelectuales y físicas.

Adrenalina: respuesta a la huida, lucha, aumenta la frecuencia

cardiaca, flujo sanguíneo hacía los músculos.

¿Cuál es el efecto de las drogas en el cuerpo?

Las drogas afectan la sinapsis: • Aumentan número de impulsos. • Bloquean reciclaje de

Neurotransmisores (NT). •  Interfieren en la producción de NT. • Previenen liberación de NT.

http://www.drogasycerebro.com/

Exocitosis •  Liberación de materiales celulares al

medio

Uniones GAP

Práctica…

NaCl Glucosa Almidón

¿Tº, tamaño del poro, tamaño de la molécula?

PRUEBA DE BENEDICT (Azúcares reductores)

El agente reductor (GLUCOSA) se oxida y el

agente oxidante se reduce (ÓXIDO CÚPRICO).

SE FORMA PRECIPITADO ÓXIDO CUPROSO

(-) (+) X1 X2 (-)

PRUEBA DE LUGOL (I2), DETECCIÓN POLISACÁRIDOS (almidón)

(-) X (+)

AMILOPECTINA

AMILOSA

PRUEBA DE NITRATO DE PLATA (Sales)

(-) X (+)

Cloruro de Plata Nitrato de Sodio Sustitución doble de sales donde queda una sal soluble (NaNO3 ) y hay un precipitado blanco (AgCl).

CONTROLES •  Pruebas de Referencia: Resultados ya

son conocidos

Control Positivo: • Resultado negativo • Posibles errores durante el experimento

Control Negativo: • Resultado positivo • Descartar falsos positivos por contaminación.

¿Cuáles son los 3 factores que regulan el paso de moléculas (NaCl, glucosa y almidón) a través de una membrana artificial?

A.  Temperatura, proteínas de membrana y tamaño de las moléculas

B.  Temperatura, tamaño de los poros de la membrana y tamaño de las moléculas

C.  Temperatura, tamaño de los poros de la membrana y carga de la moléculas

D.  Temperatura, carga de las moléculas y tamaño de las moléculas  

AZÚCARES REDUCTORES ALMIDONES SALES

Glu

co

sa

2

ml

H2O

2m

l

Bea

ker A

2

ml

Bea

ker B

2

ml

Alm

idó

n

1

ml

Na

Cl

1m

l

“37°C” POR 1 MIN

2 gotas BENEDICT

(-) Azul (+) Naranja

4 gotas NITRATO DE PLATA

(-) Sin cambio (+) Precipitado

blanco

8 gotas LUGOL

(-) Amarillo (+) Morado-Negro

TRANSPORTE PASIVO

Bea

ker A

1

ml

Bea

ker A

1

ml

Bea

ker B

1

ml

Bea

ker B

1

ml

H2O

1m

l

H2O

1m

l

ÓSMOSIS: Eritrocitos como osmómetros

2 gotas solución salina 0.4% Hipotónica

2 gotas solución salina 0.9% ≈ Isotónica

2 gotas solución salina 2.0% Hipertónica

CONTROL (no agregar nada) Isotónica

H2O destilada por 5min

Observar al microscopio

y reportar estado

Sucrosa al 30% por 10min

Observar al microscopio y

reportar diferencias frente al estado anterior

ÓSMOSIS: “PLASMÓLISIS” en Egeria sp.

TRANSPORTE ACTIVO

1 2 BAÑO MARIA

100ºC por 10 min

Incubadora 30ºC por 10 min

4ml de Glucosa 2%

6 gotas ROJO CONGO

enfriar

Agitar los tubos y

esperar 5min

Montaje en lamina y reportar

Agregar 2ml de solución de Levadura 0.2%

RESULTADOS TRANSPORTE

TRANSPORTE PASIVO AZÚCARES

REDUCTORES ALMIDONES SALES

Fue positivo tanto en el beaker A como en

el B. Como el beaker B

estuvo a 37ºC el color fue mucho más

intenso respecto al beaker que estuvo a

Tº amb. Esto evidenció que la cinética de las

moléculas aumentó a 37ºC.

Fue negativo tanto en el beaker A como en el B. El

tamaño del poro es más pequeño que

el tamaño de la molécula y por esto

el almidón no se evidenció en la

prueba bioquímica con lugol

Fue positivo tanto en el beaker A

como en el B. Las sales son las

moléculas más pequeñas de las tres y éstas pasan

en mayor proporción respecto

a las otras. Se evidenció más

precipitado en el beaker a 37ºC.

ÓSMOSIS: Eritrocitos como osmómetros

La concentración de sales en la sangre es aproximadamente 0,88%. Por esto los eritrocitos a 0,9% se ven casi que de la misma forma que en

el control.

En una solución hipertónica como 2% se supone que pierden agua y

por tanto los observaron CRENADOS.

En una solución hipotónica como 0,4% se supone que absorben agua y por tanto se observan HINCHADAS

o algunas LISADAS.

ÓSMOSIS: “PLASMÓLISIS” Se supone que en presencia de H2O

destilada, las células vegetales absorben H2O para disminuir la

concentración de solutos al interior de la célula respecto al medio. Por tanto

aquí se observaron TURGENTES (los plastidios y la membrana bordeando la

pared celular).

En presencia de NaCl, las células vegetales pierden agua para disminuir la concentración de sales al exterior de la célula respecto al interior. Por tanto

aquí se observaron PLASMOLISADAS (los plastidios y la membrana recogidos al

centro de la célula)

Saccharomyces cerevisiae

las levaduras usan la glucosa para obtener ATP y expulsan de su citosol el rojo

congo (colorante tóxico). Por tanto se ven blancas

las levaduras se mueren (se denaturan proteínas) y no pueden expulsar de su citosol el rojo congo. Por tanto se ven rojas

30°C 100°C

TRANSPORTE ACTIVO

Sentido del gusto

NaCL1%

Limón

Café 1%

- Limpiar lengua con papel y agua antes de iniciar. - Debe pasar todas las soluciones por los 4 puntos de la lengua

1 2 2

3 3 4

Deben identificar SI SIENTEN O NO el sabor en cada punto y en que

INTENSIDAD

Azúcar 3%

Agudeza sentido del gusto

Azúcar 0,5%

Azúcar 2%

Azúcar 6%

- Limpiar lengua con papel y agua antes de iniciar. - PUEDEN REALIZARLO AGREGANDO LAS GOTAS

DIRECTAMENTE O CON COPITO!!!!

Relación gusto y olfato

SIN OLFATO (ALGODÓN EN LA NARIZ) CON OLFATO

1 2 3 4 1 2 3 4

La persona con los ojos vendados determinará el sabor de cada compota (YO LES DIRÉ LOS SABORES REALES AL FINAL DE LA PRÁCTICA)

- Limpiar lengua con papel y agua antes de iniciar. -  OJOS VENDADOS Y PREFERIBLEMENTE ALGUIEN QUE NO FUME

LES PEDÍ 6 COMPOTAS

Receptores de la piel – distribución de percepción cutánea

Ruffini, Krausser Meissner y Vater-Pacini

Agua caliente

Agua fría

Termorreceptores de la piel – Naturaleza del estímulo térmico

1 2

AGUA FRÍA AGUA AMBIENTE AGUA CALIENTE

OJO: deben dejar sus dedos 1 – 2 minutos en el agua fría y en el agua

caliente, antes de pasar al agua ambiente

CONCEPTOS  

1. 2.

3.

Una célula al estar en un medio hipotónico se vuelve turgente. Indique cuál de las siguientes células vegetales se encuentra en este estado:  

¿Cuál de los siguientes mecanismos requieren de ATP?  

A. Ósmosis B.  Bomba Sodio-Potasio C. Difusión simple D. Difusión facilitada

“Proceso por el cual se separan las moléculas de una solución a través de una membrana semipermeable”. LA ANTERIOR DEFINICIÓN CORRESPONDE A:  

A. Gradiente B.  Diálisis C. Fluido D. Concentración

¿Cuál de estos si es un receptor sensorial?

1.  tectoreceptores 2.  Corpúsculos de Meissner 3.  Corpúsculos de Ecknert 4.  Quimiotactoreceptores

“Si un estudiante se quema la lengua con café muy caliente, la sensación la

percibe gracias a los corpúsculos de Ruffini”.  

1.  True 2.  False