Composición, transportes pasivos, activos y en masa

1. BIOLOGÍA

3. La Membrana Biológica y Mecanismos de
Transporte
Membrana celular
Funciona como una barrera semipermeable, permitiendo la
entrada y salida de moléculas a la célula. La membrana está
formada por lípidos, proteínas y carbohidratos. Los lípidos
forman una doble capa cuya conformación conocemos como el
Modelo Mosaico Fluido.

5. Organización, Estructura y Actividad Celular.
Mecanismo de intercambio entre célula y medio ambiente.
Membrana celular:Membrana celular: Funciona como una barrera semipermeable,Funciona como una barrera semipermeable,
permitiendo la entrada y salida de moléculas a la célula. Lapermitiendo la entrada y salida de moléculas a la célula. La
membrana está formada por lípidos, proteínas y carbohidratos. Losmembrana está formada por lípidos, proteínas y carbohidratos. Los
lípidos forman una doble capa cuya conformación conocemos como ellípidos forman una doble capa cuya conformación conocemos como el
Modelo Mosaico FluidoModelo Mosaico Fluido. La molécula más común del modelo es el. La molécula más común del modelo es el
fosfolípido, que tiene una cabeza hidrofílica (amiga del H2O) polar yfosfolípido, que tiene una cabeza hidrofílica (amiga del H2O) polar y
dos colas hidrofóbicas (enemigas del H2O) no polares.dos colas hidrofóbicas (enemigas del H2O) no polares.

8. Funciones de la membrana celular;
1.- Reconocimiento y comunicación debido a
moléculas situadas en la parte externa de la
membrana, que actúan como receptoras de
sustancias.
2.- Establecer los límites de la célula.
3.- Protección del material genético
4.- Expulsión de los desechos del metabolismo
en el interior de la célula y adquisición de
nutrientes del medio extracelular.

9. TRANSPORTE DE MATERIALES A TRAVES DE LAS MEMBRANAS PLASMATICAS
Los mecanismos que permiten a las sustancias cruzar
las membranas plasmáticas son esenciales para la vida y la
comunicación de las células. Para ello, la célula dispone de
dos procesos:
Transporte pasivoTransporte pasivo: cuando no se requiere energía para
que la sustancia cruce la membrana plasmática.
Transporte activoTransporte activo: cuando la célula utiliza ATP como
fuente de energía pasa hacer atravesar la membrana a
una sustancia en particular. Ocurre contra el gradiente
de concentración o en contra un gradiente eléctrico de
presión (gradiente electroquímico), es decir, es el paso
de sustancias desde un medio poco concentrado a un
medio muy concentrado.

11. 1.- Transporte pasivo
Los mecanismos de transporte pasivo son:
a) Difusión simple,
b) Difusión facilitada.
c) Ultrafiltración.
d) Osmosis.

12. El término “difusión” hace relación a: El movimiento de
una sustancia de un área de mayor concentración a una
de menor concentración. Este proceso tiene lugar hasta
que la concentración se iguala en todas las partes.

13. DIFUSIÓN

14. a) Difusión simple: La difusión simple es el movimiento
de átomos, moléculas de una región de mayor
concentración a una de menor concentración sin
requerir gasto de energía ni la participación de
proteínas.
Algunas sustancias como el oxígeno, dióxido de
carbono, esteroides, vitaminas liposolubles, urea,
glicerina, alcoholes de pequeño peso molecular
atraviesan la membrana celular por difusión,
disolviéndose en la capa de fosfolípidos.

15. b) Difusión facilitada: Es el movimiento de moléculas más
grandes que no pueden pasar a través de la bicapalipídica
y necesita ayuda de una proteína u otros mecanismos
para pasar al otro lado.
La difusión facilitada es mucho más rápida que la difusiónes mucho más rápida que la difusión
simplesimple y depende: a) del gradiente de concentración de la
sustancia a ambos lados de la membrana, b) del número de
proteínas transportadoras existentes en la membrana y c) de
la rapidez con que estas proteínas hacen su trabajo.

16. Difusión facilitada

17. Transporte de glucosa
TRANSPORTADORES SGLT(sodium-glucose transporters)
COMO SU NOMBRE LO SUGIERE, son proteínas que efectúan
un transporte acoplado, en el que ingresan conjuntamente a la
célula sodio y glucosa —o galactosa, en algunos casos.

18. Se localizan en la membrana de las células
epiteliales encargadas de la absorción (intestino
delgado) y la reabsorción (túbulo contorneado
proximal) de nutrientes.
Se aprovecha el ingreso de sodio a favor del gradiente
electroquímico, entre el exterior y el interior de la célula,
para transportar la glucosa en contra de un gradiente
químico.

20. La glucosa ingresa a la célula en cuatro etapas:
1)se une al transportador en la cara externa de la membrana;
2)el transportador cambia de conformación y la glucosa y su sitio
de unión quedan localizados en la cara interna de la membrana;
3)el transportador libera la glucosa al citoplasma, y
4)el transportador libre cambia nuevamente de conformación,
expone el sitio de unión a la glucosa en la cara externa y retorna
a su estado inicial
De esta manera se genera un
cambio de conformación que
permite la unión y el
transporte de la glucosa al
interior de la célula; de esta
manera ingresan dos
moléculas de sodio, una de
glucosa y 260 moléculas de
agua

21. TRANSPORTADORES GLUT
LOS TRANSPORTADORES GLUT (glucose transporters)
están encargados del ingreso de los monosacáridos a todas
las células del organismo.
Se expresa en los tejidos donde el transporte de glucosa es
dependiente de insulina: el músculo (cardíaco y esquelético) y el
tejido adiposo.

23. ACUAPORINAS.
Son proteínas que evolucionaron para poder transportar
rápidamente el agua a través de las membranas biológicas. Las
acuaporinas se encuentran en todas las formas de vida, como:
eubacterias, hongos, plantas y filum animal.
Las acuaporinas son muy selectivas para transportar el agua,
incluso rechazan los iones hidronio (H3O+). Algunos miembros de
la superfamilia de las acuaporinas son permeables a una
variedad de solutos neutros pequeños como el glicerol o urea
El transporte del agua o glicerol, a través de las acuaporinas, se
lleva a cabo por difusión, la cual se facilita mediante gradientes
osmóticos o de concentración

24. Factores que afectan la tasa de difusión
La magnitud del gradiente de concentración: A
mayor gradiente, difusión más rápida
Tamaño de la molécula: Moléculas pequeñas,
difusión más rápida
Temperatura: A mayor temperatura, difusión más
rápida ( energía cinética de las moléculas)

25. Ultrafiltración: En este proceso de transporte pasivo, elUltrafiltración: En este proceso de transporte pasivo, el
agua y algunos solutos pasan a través de una membranaagua y algunos solutos pasan a través de una membrana
por efecto de una presión hidrostática. El movimiento espor efecto de una presión hidrostática. El movimiento es
siempre desde el área de mayor presión al de menossiempre desde el área de mayor presión al de menos
presión. La ultrafiltración tiene lugar en el cuerpo humanopresión. La ultrafiltración tiene lugar en el cuerpo humano
en losen los riñonesriñones y es debida a la presión arterial generaday es debida a la presión arterial generada
por el corazón.por el corazón.

26. C) Osmosis u Ósmosis: Tipo especial de transporte
pasivo en el cual sólo las moléculas de agua son
transportadas a través de la membrana. El movimiento de
agua se realiza desde un punto en que hay mayor
concentración (de H2O) a uno de menor.
Movimiento de moléculas y el medio ambiente:
Soluto: Molécula que se disuelve en una solución.
Solvente: Sustancia capaz de disolver las moléculas de
soluto (generalmente agua).
Medio hipertónico: Mayor cantidad de moléculas de soluto
fuera de la célula que dentro.
Medio hipotónico: Menor cantidad de moléculas de soluto
fuera de la célula que dentro.
Medio isotónico: igual cantidad de moléculas de soluto
fuera y dentro de la célula

28. HIPERTONICO: Plasmólisis de células vegetales
Las células vegetales están rodeadas por una pared rígida.
Cuando las células vegetales son expuestas a medios
hipertónicos, el agua sale de la célula, y la célula se encoge,
alejándose de la pared celulares, dando como resultado a la
plasmólisis. La célula plasmolizada está deshidratada y
pierde la mayoría de sus funciones fisiológicas. Si las
células son regresadas a su estado isotónico o hipotónico,
el agua vuelve a entrar a la célula y se restaura su
funcionamiento normal.

30. HIPERTONICO: Crenación de células animales
Las células animales carecen de paredes rígidas.
Cuando son expuestas a medios hipertónicos, el
agua sale de la célula y la célula se contrae o
encoge. Las células quedan deshidratadas y pierden
la mayoría de sus funciones fisiológicas. Si las
células son regresadas a su estado isotónico o
hipotónico, el agua vuelve a entrar a la célula y se
restaura su funcionamiento normal.

31. HIPOTONICO: Turgencia en las plantas
Cuando las células vegetales se exponen a medios
hipotónicos, el agua se precipita dentro de la célula, y la
célula se hincha, pero no se rompe por la capa rígida de la
pared. La presión de la célula empujando contra la pared es
llamada presión de turgencia, y es el estado ideal para la
mayor parte de los tejidos vegetales. Por ejemplo, si se
coloca un tallo de apio o una hoja de lechuga marchito en un
medio hipotónico de agua pura, a menudo reviven por
inducción de turgencia en las células vegetales.

32. HIPOTONICO: Citolisis en animales
Cuando se exponen a medios hipotónicos, el agua
penetra dentro de la célula y la célula se infla.
Eventualmente, si el agua no es quitada de la célula, la
presión puede exceder la fuerza de tensión de la célula, y
estalla o cae en lisis. Muchos protistas unicelulares que
viven en agua dulce, tienen vacuolas contráctiles, que
bombean fuera el agua, para poder mantener un
equilibrio osmótico y evitar la lisis.

33. Comportamiento de la célula animal y la vegetal:
Célula animal Célula vegetal
CrenaciónCrenación: ocurre cuando la célula: ocurre cuando la célula
está expuesta a un ambienteestá expuesta a un ambiente
hipertónicohipertónico y se arruga al perdery se arruga al perder
agua.agua.
PlasmólisisPlasmólisis: ocurre cuando la: ocurre cuando la
célula está expuesta a un ambientecélula está expuesta a un ambiente
hipertónicohipertónico y pierde agua.y pierde agua.
Hemólisis (citólisis):Hemólisis (citólisis): ocurre cuandoocurre cuando
la célula está expuesta a unla célula está expuesta a un
ambienteambiente hipotónicohipotónico y explota aly explota al
llenarse de aguallenarse de agua
TurgenciaTurgencia: ocurre cuando la célula: ocurre cuando la célula
está expuesta a un ambienteestá expuesta a un ambiente
hipotónicohipotónico y esta comienza ay esta comienza a
llenarse de agua, pero no explotallenarse de agua, pero no explota
porque la pared celular la protege.porque la pared celular la protege.

34. Célula vegetal en medio Hipotónico: Turgencia

35. Célula vegetal en medio hipertónico: Plasmólisis

36. Medio isotónicoMedio isotónico

38. 2.- TRANSPORTE ACTIVO
El transporte activo puede mover solutos dentro de la
célula o fuera de ella, pero la energía es siempre
usada para mover el soluto en contra del gradiente de
concentración. Al igual que la difusión facilitada el
transporte activo esta limitado por el numero de
proteínas transportadoras presentes.
Existen dos grandes categorías de transporte activo,
primario y secundario.
El transporte activo primarioEl transporte activo primario usa energía a nivel de la
misma proteína de membrana produciendo un cambio
conformacional que resulta en el transporte de una
molécula a través de la proteína.

39. El transporte activo secundario utiliza la energía
para establecer un gradiente a través de la
membrana celular, y luego utiliza ese gradiente
para transportar una molécula de interés contra su
gradiente de concentración.
Un ejemplo de ese mecanismo es el siguiente:
Escherichia coli establece un gradiente de protones (H+)
entre ambos lados de la membrana utilizando energía
para bombear protones hacia afuera de la célula. Luego
estos protones se acoplan a la lactosa (un azúcar que
sirve de nutriente al microorganismo) a nivel de la lactosa-
permeasa (otra proteína de transmembrana), la lactosa
permeasa usa la energía del protón moviéndose a favor
de su gradiente de concentración para transportar la
lactosa dentro de la célula

40. Por este mecanismo, se
bombea 3 Na+ hacia el
exterior y 2 K+ hacia el
interior, con la hidrólisis
acoplada de ATP.
El transporte activo de Na+
y K+ tiene una gran
importancia fisiológica. De
hecho todas las células
animales gastan más del
30% del ATP que producen
(y las células nerviosas
más del 70%) para
bombear estos iones.

44. Transporte de moléculas de elevada masa
molecular:
Para el transporte de este tipo de moléculas
existen tres mecanismos principales:
endocitosis y exocitosis

45. Transporte activo:
Endocitosis y exocitosis:
Cuando la célula utiliza ATP como fuente de energía pasa
hacer atravesar la membrana a una sustancia en particular.
Exocitosis: La exocitosis es el proceso celular por el cual las
vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la
membrana citoplasmática, liberando su contenido. La
exocitosis se observa en muy diversas células secretoras,
tanto en la función de excreción como en la función endocrina.

47. EXOCITOSIS

48. Endocitosis: La endocitosis es el proceso celular, por el
que la célula mueve hacia su interior moléculas grandes
(macromoléculas) o partículas, englobándolas en una
invaginación de su membrana citoplasmática, formando una
vesícula que luego se incorpora al citoplasma. Esta
vesícula, llamada endosoma, luego se fusiona con un
lisosoma que realizará la digestión del contenido vesicular.

50. Endocitosis:
Existen dos procesos:
PinocitosisPinocitosis: consiste en la ingestión de líquidos y
solutos mediante pequeñas vesículas.
FagocitosisFagocitosis: consiste en la ingestión de grandes
partículas que se engloban en grandes vesículas
(fagosomas) que se desprenden de la membrana
celular.

51. Endocitosis del colesterolEndocitosis del colesterol
MEMBRANA CELULAR
COLESTEROL

52. es una sustancia esencial para crear la
membrana plasmática que regula la entrada y
salida de sustancias en la célula. Abundan en
las grasas de origen animal.
¿Para qué colesterol?