El documento describe los factores que afectan el transporte de sustancias a través de membranas biológicas, incluyendo la composición y estructura de la membrana y de las sustancias, y la concentración de las sustancias a ambos lados de la membrana. Explica que la membrana está compuesta principalmente por lípidos y proteínas, formando una bicapa lípidica permeable selectivamente. El transporte depende del tamaño, carga y solubilidad de las sustancias, así como del gradiente de concentración entre amb

1. CBC
Sede La Costa
Membrana
(concentración y transporte por membranas
biológicas)
Autor: Pablo Adrián Otero

2. El transporte de las sustancias a
través de las membranas biológicas
depende de diversos factores:
Composición y estructura de
la membranas biológicas
Composición y estructura de
la membranas biológicas
Concentración de la sustancia a
ambos lados de dicha membrana
Composición y estructura de
las sustancias a transportar
Concentración de la sustancia a
ambos lados de dicha membrana
Composición y estructura de
las sustancias a transportar
Comencemos por el primero de los factores mencionados…
¿Cómo está compuesta una membrana biológica típica?
¿Cómo es la estructura de una membrana biológica típica?

3. Este es un esquema que muestra la composición y estructura de una membrana
biológica típica…
La membrana está compuesta por
lípidos, proteínas e hidratos de
carbono…
Los lípidos representan cerca de 60%
y son del tipo: fosfolípidos y
colesterol.
Los fosfolípidos se disponen formando
una bicapa lípidica (ver detalle)…
Esta bicapa posee dos zonas
hidrofílicas (las que están en contacto
con el agua) y un zona central
hidrofóbica.
Inmersas en esta bicapa o en contacto
con algunas de sus caras están las
proteínas de membrana que
constituyen cerca del 40% restante de
las membranas.
En caso de estar presentes glúcidos
del tipo oligosacáridos, están
asociados a lípido s y/o proteínas del
lado externo.

4. Medio extracelular
Zonas Zonas p poolalarreess o o h hididrrooffílíilcicaass
ZZoonnaass n noo p poolalarreess o o h hididrrooffóóbbicicaass
Medio intracelular
Modelo de Membrana “Mosaico Fluido”
propuesto en 1972 por Singer y Nicholson
Fosfolípido
Proteína integral
(ejemplos)
Proteína periférica
(ejemplo)
Colesterol

5. ¿Porqué se lo denominó “fluido”? Medio extracelular
Debido a se sus componentes se mueven constantemente…
Medio intracelular

6. El transporte de las sustancias a
través de las membranas biológicas
depende de diversos factores:
Composición y estructura de
la membranas biológicas
Composición y estructura de
la membranas biológicas
Concentración de la sustancia a
ambos lados de dicha membrana
Composición y estructura de
la sustancia a transportar
Concentración de la sustancia a
ambos lados de dicha membrana
Composición y estructura de
la sustancia a transportar
Continuemos con el segundo de los factores mencionados…
¿Qué se entiende por “concentración” de una sustancia?
¿Cómo influye en el transporte de sustancias a través de la
membrana?

7. La concentración de una sustancias se refiere a …
Cantidad de sustancia
Volumen determinado
= [ Concentración]
La cantidad de sustancia puede estar expresada en: unidades de masa (ej:
gramos), unidades de volumen si se trata de un líquido (ej: centímetros
cúbicos) o moles.
El volumen siempre estará expresado en unidades de volumen (mililitros,
litros, centímetros cúbicos, etc.

8. Si ambos recipientes poseen similar volumen…
¿En cuál de ellos hay mayor concentración de
Veamos en los siguientes ejemplos si comprendés el
Respuesta: Si ambos volúmenes son iguales, el
recipiente concepto 1 posee una de concentración…
concentración mayor ya
sustancia ?
que posee Obse mrváás p coarn utind ainds tdaen steu…stancia.
(pensá antes de volver a cliquear)
Recipiente 1 Recipiente 2

9. Si el Respuesta: recipiente 1 Si posee bien el la recipiente mitad del volumen 1 posee la que mitad
el dos…
Otro ejemplo…
¿En cuál de cantidad de ellos de hay sustancia, mayor concentración esta está contenida de sustancia en
?
(pensá antes de volver a cliquear)
la mitad del volumen. Conclusión: ambos
recipientes poseen la Observá por munis imnsat acnotnec…entración.
Recipiente 1 Recipiente 2

10. Otro concepto que debes entender es el de
“gradiente”…y en particular “gradiente de
concentración”.
Pero empecemos con un ejemplo sencillo de
En la figura de la
izquierda, se
muestra un pelota
en la parte más
alta de un plano
inclinado. Existe
una variación,
desde la altura
máxima a la
mínima, a esta
variación también
la podemos llamar
“gradiente de
altura”
gradiente
Altura
máxima
Altura mínima

11. Otro ejemplo de gradiente…
A la derecha hay un músico tocando la trompeta. El volumen
del sonido es máximo cerca de la trompeta y va disminuyendo
a medida que te alejas del trompetista. Existe por lo tanto un
gradiente, en este caso del volumen del sonido.
Demasiado cerca:
volumen muy alto
Lejos , volumen bajo
Gradiente de volumen del sonido

12. ¿Cómo sería entonces, un gradiente de concentración?
En el esquema de abajo, se representa una pecera llena de
agua a la cual se le agregó un líquido colorante rojo en uno de
sus extremos.
Si en un determinado momento, tomás porciones (con el mismo
volumen) a diferentes distancias del punto en el que se volcó el
colorante, observarás lo siguiente….
Mayor
concentración de
colorante
Menor
concentración de
colorante
Gradiente de concentración

13. Preguntas acerca de los tres ejemplos de gradiente…
En el caso de la pelotita en el plano inclinado.:
•¿Cuál de estos dos movimientos es espontáneo:
1. la pelotita sube por el plano inclinado.
2. la pelotita baja por el plano inclinado.
•¿Son ambos movimientos posibles?
•¿Alguno de ellos requiere de energía para que ocurra?
En el caso de la pecera y la tinta:
•¿Es espontáneo que el colorante difunda y se mezcle
con el agua?
•Si no se revuelve o agita, ¿difundirá igual el colorante?
Pensá las preguntas y luego hacé click para conocer las respuestas

14. Para que la pelotita descienda por
el plano inclinado, sólo hay que
soltarla en la posición de máxima
¿Cómo llegó la pelotita hasta la máxima altura?
altura. Espontáneamente
descenderá hasta la mínima altura
donde se detendrá. Conclusión: el
movimiento es espontáneo y no
requiere de energía si es a favor del
gradiente (de más a menos),
pero…..
El ascenso de la pelotita hasta la
posición de máxima altura es un
movimiento posible, sólo que
requiere de energía y no es
espontáneo. Conclusión: el
movimiento en contra del
gradiente de altura es posible pero
requiere de energía y no es
espontáneo.
Energía

15. ¿y en el caso del colorante en la pecera con agua?
Las moléculas del colorante difunden (se
mueven) a favor de gradiente de forma
espontánea. En la zona donde cayó la gota
la concentración era máxima, desde ahí las
moléculas difundieron lo que produjo que
el colorante se disuelva completamente y
de forma homogénea con el agua llevando
la concentración de colorante al mínimo
posible.

16. ¿Qué ocurriría si dentro de la pecera colocamos una
división que divida la pecera en dos?
Depende….si el material del cual está hecho la división es
impermeable al colorante, las moléculas de colorante difundirán
en la parte de la pecera anterior a la división.

17. ¿y si la división es permeable a las moléculas del
colorante?
Las moléculas difundirán independientemente de la presencia de
la división y al final la concentración de colorante será similar a
ambos lados de la pecera.

18. A esta altura te preguntarás ¿y que tiene que ver
esto con las células, la membrana y el transporte?
Algunos temas conviene estudiarlos mediante analogías, en este
caso….
Una división de la pecera
representaría el medio
extracelular...
La otra división representaría el
medio intracelular…
Y la división, sería la
membrana plasmática

19. El transporte de las sustancias a través de
las membranas biológicas depende de
diversos factores:
Composición y estructura de
la membranas biológicas
Composición y estructura de
la membranas biológicas
Concentración de la sustancia a
ambos lados de dicha membrana
Concentración de la sustancia a
ambos lados de dicha membrana
Composición y estructura de la
Composición y estructura de la
sustancia a transportar
sustancia a transportar
Continuemos con el tercero de los factores mencionados…
¿A qué tipo de sustancias es permeable la membrana celular?
¿Qué características de la sustancia a transportar influyen en la
permeabilidad?

20. ¿Qué características de la sustancia a transportar influyen en
que la membrana sea permeable a ella o no?
Solubilidad de la sustancia en agua, ¿la
Solubilidad de la sustancia en agua, ¿la
sustancia a transportar ….?
sustancia a transportar ….?
¿¿eess h hididrroofíflíilcicaa?? ¿¿eess h hididrroofófóbbicicaa?? ¿¿eess a annfifpipáátticicaa??
Tamaño relativo de la sustancia con los componentes de la
Tamaño relativo de la sustancia con los componentes de la
membrana, ¿la sustancia a transportar…?
membrana, ¿la sustancia a transportar…?
¿es una molécula
¿es una molécula
pequeña?
pequeña?
¿es una molécula
¿es una molécula
grande?
grande?
¿es una
¿es una
macromolécula?
macromolécula?
¿¿eess u unn i óiónn??

21. Pero antes respondamos: ¿Por dónde pasan las sustancias que
atraviesan la membrana?
Algunas lo hacen
por proteínas
específicas…
Y otras lo hacen
a través de los
fosfolípidos…

22. ¿Cuáles atraviesan los fosfolípidos?
Las sustancias hidrofóbicas. Si son pequeñas (como los gases) difunden muy
rápido; si son moléculas más grandes (ej: ácidos grasos) difunden más
lentamente.
Algunas sustancias hidrofílicas pero pequeñas (de tres o menos carbono). Por
ejemplo: agua, alcohol etílico, glicerol y urea.

23. ¿Cuáles pasan a través de proteínas transportadoras específicas?
Las sustancias hidrofílicas que son moléculas grandes (más de cuatro carbonos).
Ejemplo: monosacáridos y aminoácidos.
Los iones, que a pesar de su pequeño tamaño, poseen carga eléctrica, lo que los
hace muy afines al agua.

24. Medio extracelular
Repasemos los conceptos principales para finalizar…
PERMEABILIDAD
SELECTIVA
La difusión entre los medio intra y
extracelular es posible sólo para
las moléculas para las cuales la
membrana citoplasmática es
permeable.
Núcleo
DIFUSION
Movimiento espontáneo de sustancias a favor
del gradiente de concentración (de mayor a
menor concentración). Por difusión la célula
incorpora o elimina sustancias, dependiendo
de las concentraciones dentro y fuera de ella.
x
Las sustancias para las cuales la
membrana es impermeable, no
pueden difundir a través de ella
aunque exista un gradiente de
concentración.
Mayor x
concentración
Mayor
concentración