Membrana Celular

1. CARACTERÍSTICAS FISICAS DE LA MEMBRANA CELULAR.

Física: Trabajo. Energía. Tipos de Energía. Presión, átomo .Iones. Cargas eléctricas. Potencial eléctrico. Los nanorobots.

OBJETIVOS GENERALES:

- Comparar los diferentes mecanismos de transporte a través de membranas.

- Verificar el cumplimiento de las leyes de equilibrio en el equilibrio Donnan de membrana.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

 Relacionar potenciales químicos y energías potenciales químicas en el movimiento de partículas por gradientes de concentración.

 Enunciar, diferenciar y aplicar las leyes de Fick (primera y segunda).

 Definir e interpretar el concepto de presión osmótica.

 Explicar la permeabilidad selectiva de la membrana celular utilizando el modelo de mosaico de fluido. Explicar origen del potencial de membrana celular y características.

 Aplicar ecuación de Nernst en la determinación del movimiento neto de iones a través de membrana celular.

 Diferenciar transporte pasivo y activo de moléculas e iones.

Contenido: Potencial químico, energía potencial química. Movimiento de partículas por gradiente de concentración (difusión). Leyes de Fick. Relación entre difusión y viscosidad. Presión osmótica. Permeabilidad selectiva de membrana celular. (Modelo mosaico de fluido).

Potencial de membrana en reposo. Potencial de equilibrio electroquímico de iones difusibles (Ecuación de Nernst). Ecuación de Goldman. Transporte pasivo y activo de moléculas e iones a través de la membrana celular.

1. SEM. 1. TRANSPORTE A TRAVES DE MEMBRANA

1. Explique las diferencias entre membranas impermeables, semipermeables, didácticas y permeables, relacionándolas con la difusión de diferentes tipos de dispersiones (verdaderas, coloidades, groseras). Gustavo

Explique las diferencias entre membrana impermeable, semipermeable, didáctica y permeable, relacionándolas con la difusión de diferentes tipos de dispersiones (verdaderas, Coloidales, Groseras).

-Clasificación de membrana

1• Membranas impermeables: son aquellas que no pueden atravesar ni el solvente ni los solutos.

2• Membranas permeables: permiten el paso del H2O y disoluciones verdaderas y coloidales y sólo son impermeables a las dispersiones groseras. Ejemplo: papel de filtro.

3• Membranas semipermeables: las atraviesa libremente el H2O pero no los solutos verdaderos o cristaloides de ninguna clase. Ejemplo: membrana de pergamino.

4• Membranas dialíticas: permeable al H2O y solutos verdaderos, pero no la atraviesan los coloides. Ejemplo: endotelio (membrana capilar)

-Dispersiones groseras: partículas visibles al microscopio óptico, que dan opacidad y turbidez a la dispersión. Ejemplo: hematíes, gotitas de grasa, etc.

-Dispersiones coloidales: partículas invisibles al microscopio óptico y visibles al ultramicroscopio. Ejemplo: proteínas de la sangre y leche.

-Disoluciones verdaderas: invisibles a cualquier microscopio y en el límite de resolución del electrónico. Ejemplo: glucosa, urea, ácidos, etc.

Las membranas biológicas comparten algunas características de esta clasificación pero no se adapta a ninguna de ella en su totalidad ya que a pesar que la membrana celular es semipermeable pero además es selectiva o sea que la difusión está afectada no solamente por las características físico-químico de la membrana.

Dispersiones groseras:

Las dispersiones groseras se componen de partículas con un diámetro de más de 1000 Å.

Son partículas invisibles a simple vista, pero visibles al microscopio óptico, y son las responsables de la turbidez u opacidad a la dispersión.

Estas dispersiones sedimentan espontáneamente y la velocidad de sedimentación puede acelerarse por centrifugación.

Por su considerable tamaño, las partículas groseras no atraviesan membranas permeables, dialíticas o semipermeables.

Sirven como ejemplos los glóbulos rojos de la sangre (Figura superior), las gotas de grasa en la leche o las partículas de arcilla en agua de río.

Dispersiones coloidales:

Las disoluciones coloidales están formadas por partículas de diámetro comprendido entre 10 y 1000 Å (Figura de la derecha).

Son partículas invisibles a simple vista o con microscopio óptico.

Son estables a la gravedad y sólo sedimentan mediante centrifugación a altas velocidades(ultra centrifugación).

Las partículas coloidales atraviesan membranas permeables (papel de filtro, filtro de arcilla), pero son retenidas por membranas dialíticas (celofán, colodión).

Un ejemplo son las proteínas de la leche.

Dispersiones verdaderas:

En las disoluciones verdaderas el diámetro de la partícula dispersa es menor de 10 Å.

No son visibles al microscopio óptico, y están en el límite de resolución del microscopio electrónico.

Son estables a la gravedad y a la centrifugación. Mediante la ultra centrifugación a altas velocidades se pueden conseguir separaciones parciales.

Estas partículas atraviesan las membranas permeables y dialíticas, pero no las semipermeables (pergamino, membranas biológicas).

Un ejemplo es la disolución de sales, azúcares o aminoácidos en la sangre o en la leche. Pincha en el icono "Actualizar" del navegador y observa la figura.

2. Defina electrolito fuerte y débil. Explique que es una solución electrolítica. Defina movilidad y relaciónela con la conductancia y el radio hidratado de los iones. Daniela

ELECTROLITOS

Se llama electrolitos aquellos solutos que producen soluciones conductoras, es decir que es una sustancia que tiene la capacidad de conducir corriente eléctrica a través de ellos cuando están en un medio acuoso o solución. De ellos también se podría decir que son substancias que al disolverse en el agua sufren la disociación electrolítica, es decir, la fragmentación de sus moléculas en partículas dotadas de carga eléctrica (Cationes+ Aniones-).

Un electrolito se puede formar a partir de ácidos orgánicos es decir de electrolitos débiles, dicho anteriormente, un electrolito débil conduce con poca intensidad la corriente eléctrica.

Existen otras sustancias que conducen la corriente eléctrica con mayor intensidad que forma los electrolitos fuertes por ejemplo: el ácido sulfúrico, diluido en agua, ácido clorhídrico también diluido en agua, ácido nítrico.

Ejemplos de estas sustancias son, el NaCl y el NH4OH, los cuales se hallan disociados donde pasa electricidad. Las demás sustancias se denominan NO ELECTROLITICOS. También existen substancias no electrolíticas, que por su gran difusibilidad, como es la glucosa y los compuestos nitrogenados no proteicos son capaces de influenciar sobre los osmoreceptores.

El grado en que los electrolitos conducen la corriente eléctrica no es siempre el mismo, ya que no todos ellos se disocian en la misma medida. Teniendo en cuenta esto los electrolitos se dividen en dos categorías:

ELECTROLITOS FUERTES

Son aquellos que forman soluciones buenas conductoras de la electricidad. Ya que al disolverse en el agua su disociación es completa, entonces no se realiza un equilibrio, pues la reacción solo procede en un solo sentido. Así cuando el NaOH se disuelve en agua, todas las moléculas se disocian en Na + y OH-. De manera similar cómo se comportan los demás electrolitos fuertes.

Los compuestos iónicos pertenecen a esta categoría, lo mismo que algunos compuestos covalentes.

Estos electrolitos están disociados en un 100%. A mayor concentración de iones se obtendrá un electrolito fuerte.

ELECTROLITOS DEBILES

Son los que forman soluciones malas conductora ya que los iones formados tratan de reunirse nuevamente para formar la molécula inicial lo que se traduce finalmente en el establecimiento de un equilibrio entre dichos iones y las moléculas no disociadas.

El agua es un electrolito sumamente débil.

Este se obtiene a menor concentración de iones.

SOLUCIÓN ELECTROLÍTICA

Se llaman soluciones electrolíticas a todas aquellas en las que el soluto se encuentra disuelto en el solvente formando IONES. En una solución de NaCl, KCl o Na2SO4 no hay ni una sola molécula de cloruro de sodio, cloruro de potasio o sulfato de sodio. Así:

Al ver esto, cabe preguntarse por qué el NaCl se disocia en 2 partículas tan elementales como el Cl- y el Na+, el KCl también en 2 iones, mientras que el Na2SO4 se disocia dando, por un lado, 2 iones sodio y, por el otro, un RADICAL sulfato, que tiene 1 azufre y 4 oxígenos. La respuesta vendrá de la comprensión de qué es una disociación y cómo ésta se relaciona con los tipos de enlace que hay entre las distintas partes de una molécula y con las propiedades o naturaleza del agua.

CONDUCTIVIDAD

Conductividad es la capacidad que tiene la materia de conducir la corriente eléctrica; en los electrolitos está directamente relacionada con el número de iones presentes en la solución, ya que estos conducen la corriente. Los electrolitos fuertes conducen fácilmente la corriente eléctrica porque poseen muchos iones, mientras que los electrolitos débiles la conducen con dificultad porque tienen pocos.

http://www.elergonomista.com/biologia/biofisica12.html

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