La membrana y el transporte celular
Enviado por • 4 de Junio de 2014 • Exámen • 1.095 Palabras (5 Páginas) • 468 Visitas
La membrana y el transporte celular
Objetivos
Al finalizar este laboratorio el estudiante podrá:
1. Describir los componentes de las membranas biológicas.
2. Identificar factores que afectan la integridad de las membranas.
3. Explicar cómo la difusión y la osmosis son importantes para las células.
4. Mencionar factores que afectan la velocidad de difusión.
5. Explicar qué son soluciones hipotónicas, hipertónicas e isotónicas.
6. Explicar qué es osmolaridad en los tejidos.
I N T R O D U C C I Ó N
as membranas celulares son barreras selectivas que separan las células y forman
compartimientos intracelulares. Entre sus funciones están:
La membrana celular está formada por una capa doble de fosfolípidos, proteínas y carbohidratos. (Fig; 7.1).
Cada fosfolípido está compuesto por glicerol, ácidos grasos y fosfato, que en conjunto crean una barrera
hidrofóbica entre los compartimientos acuosos de la célula. Las proteínas permiten el paso de moléculas
hidrofílicas a través de la membrana, determinan las funciones específicas de ésta e incluyen bombas,
canales, receptores, moléculas de adhesión, transductores de energía y enzimas. Las proteínas periféricas
están asociadas con las superficies, mientras que las integrales están incrustadas en la membrana y pueden
atravesar completamente la capa doble. La función de los carbohidratos adheridos a las proteínas
(glucoproteínas) o a los fosfolípidos (glucolípidos) es la de adhesión y comunicación intercelular. El
colesterol, que es un esteroide (lípido), determina la fluidez de la membrana.
Laboratorio
7
L
Regular el transporte de moléculas que entran o salen de la célula o del
organelo.
Generar señales para modificar el metabolismo.
Adherir células para formar tejidos. 2
F i g u r a 7 . 1
Estructura básica de la membrana.
T R A N S P O R T E C E L U L A R : D I F U S I Ó N Y O S M O S I S
Para que la célula funcione eficientemente, debe mantenerse en la misma un ambiente estable conocido
como homeostasis. Para mantener este equilibrio existen mecanismos para el transporte selectivo de
materiales hacia el interior o exterior de la célula. Las membranas de la célula son selectivamente
permeables, permitiendo el paso de algunas sustancias o partículas (moléculas, átomos, o iones), e
impidiendo el paso de otras. Esta selectividad se debe a la capa doble de fosfolípidos de la membrana. La
manera en que las moléculas pasan por la membrana depende en parte de la polaridad de las mismas. Las
moléculas hidrofóbicas, o no polares, pasan con relativa libertad a través de la capa de lípidos, mientras que
moléculas hidrofílicas, o polares, incluyendo el agua, y las moléculas de mayor tamaño, pasan a través de
canales formados por proteínas transportadoras. La regulación del transporte de las moléculas, o la
dirección en que se mueven depende de su gradiente de concentración (diferencia en concentración entre
dos lugares).
Las moléculas se mueven constantemente debido a su energía cinética y se esparcen uniformemente en el
espacio disponible. Este movimiento, llamado movimiento browniano, es la fuerza motriz de la difusión.
Difusión se define como el movimiento natural de las partículas de un área de mayor concentración a un
área de menor concentración hasta alcanzar un equilibrio dinámico, en el cual el movimiento neto de
partículas es cero. La difusión no requiere gasto de energía por parte de la célula y por lo tanto es un
movimiento pasivo. Cuando la célula transporta sustancias en contra de un gradiente de concentración
(de un área de menor concentración a un área de mayor concentración) se requiere energía (ATP) y sucede
movimiento activo.
Proteína
Periferal Canal de
Transporte
Glicoproteína
Colesterol
Proteína
Integral
Fosfolípidos
Proteína
Periferal Canal de
Transporte
Glicoproteína
Colesterol
Proteína
Integral
Fosfolípidos
Proteína
periférica3
El componente principal de la célula es el agua, que actúa como solvente (el agente que disuelve) de
solutos orgánicos e inorgánicos. El movimiento de agua a través de una membrana selectivamente
permeable se llama osmosis (difusión de agua) y sucede siempre del área de mayor concentración de agua
(con menor concentración de soluto) al área de menor concentración de agua (con mayor concentración de
soluto) (Figura 7.2). El agua se moverá entonces, a favor de un gradiente de concentración hacia el área de
mayor concentración de soluto (donde hay una menor concentración de moléculas de agua libres). Cuando
la célula contiene una concentración de solutos mayor que su ambiente externo, se dice que la célula está en
una solución hipotónica, y como consecuencia, el agua entra a la célula causando que se expanda (Fig.
7.3a). Si la concentración de solutos es mayor fuera de la célula, se dice que la célula está en una solución
hipertónica; la célula pierde agua y se encoge (Fig. 7.3c). Si las concentraciones de soluto son iguales en
ambos lados de la membrana, se dice que la célula está en una solución isotónica, donde el movimiento
neto es cero (Figura 7.3b).
Las células animales funcionan óptimamente en ambientes isotónicos. En las células vegetales, sin embargo,
cuando la vacuola se llena de agua, ésta ejerce presión contra la pared celular hasta llegar a un punto donde se
impida que entre más agua (presión de turgencia) y la célula se encuentra túrgida (firme), lo cual es el
estado ideal de estas células. Por otra parte, si la célula vegetal pierde agua, la célula sufre plasmólisis al
separarse la membrana celular de la pared celular, lo cual suele ser letal para la célula (Figura 7.3c).
F i g u r a 7 . 2
Osmosis. Difusión de moléculas de agua. Las
moléculas de agua pasan de un lugar de mayor
concentración a un lugar con menos concentración de
moléculas hasta llegar a un equilibrio.
Membrana selectivamente permeable
Soluto
o
molécula4
F i g u r a 7 . 3
Osmosis: transporte de agua a través de una membrana permeable. La bolsa representa una célula y el agua en
el envase representa su medioambiente. El soluto es sal (cloruro de sodio). (a) La concentración de sal en el
medioambiente es más baja que la concentración de sal en la célula. (b) La concentración de sal es igual en la
célula y en el medioambiente. (c) La concentración de sal en el medioambiente es más alta que la concentración
...