martes, 21 de julio de 2009

CUESTIONARIO

I. Contestar brevemente

1.- ¿Qué tipo de proteínas contiene la membrana y cual es su función?
Canales: proteínas integrales (generalmente glicoproteínas) que actúan como poros por los que determinadas sustancias pueden entrar o salir de la célula

Transportadoras
:
son proteínas que cambian de forma para dar paso a determinados productos

Receptores:
Son proteínas integrales que reconocen determinadas moléculas a las que se unen o fijan. Estas proteínas pueden identificar una hormona, un neurotransmisor o un nutriente que sea importante para la función celular.

Enzimas:
pueden ser integrales o periféricas y sirven para catalizar reacciones a en la superficie de la membrana.

Anclajes del citolesqueleto: son proteínas periféricas que se encuentran en la parte del citosol de la membrana y que sirven para fijar los filamentos del citoesqueleto.

Marcadores de la identidad de la célula:
son glicoproteínas y glicolípidos características de cada individuo y que permiten identificar las células provenientes de otro organismo

2.-
Esquematiza o dibuja el modelo mosaico fluido.


3.- ¿Qué tipo de moléculas no difunden por la membrana plasmática?
Sustancias polares o ca
rgadas eléctricamente, sustancias más grandes como polisacáridos, proteínas, etc.

4.- ¿En que consiste el transporte activo?
Consiste en el transporte de sustancias en contra de un gradiente de concentración, lo que requiere un gasto energético. Mecanismo que permite a la célula transportar sustancias disueltas a través de su membrana desde regiones menos concentradas a otras más concentradas.

5.- Explica brevemente en que consiste la osmosis

Proceso en el cual las moléculas de agua atraviesan la membrana semipermeable desde la disolución de menor concentración (disolución hipotónica) a la de mayor concentración (disolución hipertónica). Cuando el trasvase de agua iguala las dos concentraciones, las disoluciones reciben el nombre de isotónicas. Para que ocurra la ósmosis se requiere que haya dos sistemas, con diferente concentración entre sí y separados por una membrana semipermeable.


6.- ¿Qué tipo de movimientos realizan los fosfolípidos?
rotación:
es como si girara la molécula en torno a su eje. Es muy frecuente y el responsable en parte de los otros movimientos.

difusión lateral:
las moléculas se difunden de manera lateral dentro de la misma capa. Es el movimiento más frecuente.

flip-flop: es el movimiento de la molécula lipídica de una monocapa a la otra gracias a unas enzimas llamadas flipasas. Es el movimiento menos frecuente, por ser energéticamente más desfavorable.

flexión: son los movimientos producidos por las colas hidrófobas de los fosfolípidos.

7.- ¿Qué característica presentan las soluciones?

La concentración de una solución constituye una de sus principales características. Bastantes propiedades de las soluciones dependen exclusivamente de la concentración.
Existen dos constituyentes de una solución: • Soluto : es la sustancia disuelta en menor cantidad • Solvente : presente en mayor cantidad suele recibir el nombre

8.- Explicar dos propiedades fisicoquímicas del agua.
Fuerza de cohesión entre sus moléculas
Los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un liquido casi incompresible.


Elevada fuerza de adhesión

De nuevo los puentes de hidrógeno del agua son los responsables, al establecerse entre estos y otras moléculas polares, y es responsable, junto con la cohesión de la capilaridad, al cual se debe, en parte, la ascensión de la sabia bruta desde las raíces hasta las hojas.


9.- ¿Qué con las propiedades coligativas?

Las propiedades coligativas de una solución son aquellas que dependen solamente de la concentración de soluto en una cantidad determinada de disolvente.


10.- ¿Qué células generan potencial de acción?

Neuronas, Células musculares, Células sensoriales, Células secretoras, Células relacionadas con el sistema Endocrino.


11.- ¿Qué diferencias hay entre cátodo y ánodo?

El ánodo es definido como el electrodo al cual los electrones vienen de la celda y ocurre la oxidación, y el cátodo es definido como el electrodo en el cual los electrones entran a la celda y ocurre la reducción.


II. Subraya la respuesta correcta


12.- Es la que ejerce el solvente para que pase de una zona de menor concentración de soluto a una de mayor.

a) presión osmótica b) membrana celular c) polaridad d)ninguna

13.- Descenso crioscopico es:
a) La disminución de la presión de vapor del disolvente como consecuencia de la adición de un soluto no volátil

b) El descenso de la temperatura ambiental por modificaciones de la altura y presion atmosferica

c) La diferencia entre el punto de fusión de un solvente puro y una solución de este con un soluto a una concentración dada


14.- El potencial de membrana puede medirse con:

a) Ley de Raoult b) molaridad c) ecuación de Nersnt d) no se puede medir

15.- Tipo de transporte que no requiere de ATP

a) pinocitosis b) transporte facilitado c) difusión simple d) incisos b y c

16.- Canales que participan en la despolarización

a) gap b) canales de K+ c) canal de agua d) canales de Na+


17.- Al aplicarle un estimulo a una neurona, que empieza a generarse?

a) rompimiento celular b) potencial de acción c) transporte pasivo



III. Completar las oraciones:
1. El ascenso ebulloscópico es
: la diferencia entre el punto de ebullición de un disolvente puro y una solución de este con un soluto a una concentración dada


2. Los factores que afectan la solubilidad son: temperatura, superficie de contacto, agitación y presión

3. Ernest Overton contribuyó en el estudio de: membrana plasmatica


BIBLIOGRAFÍA

UN SIGLO PENSANDO EN LAS MEMBRANAS CELULARES

La permeabilidad de las membranas es fundamental para toda la biología celular. La célula existe como una unidad cerrada. La importación y la exportación depende de una serie de mecanismos sofisticados, como el transporte activo, endocitosis, exocitosis y difusión pasiva. Estos sistemas son fundamentales para mantener un orden de las funciones fisiológicas. Ernest Overton, uno de los pioneros en la investigación de la membrana, presentó la primera teoría completa de la estructura de los lípidos de la membrana. Su papel más citado en las propiedades de las células osmóticas sentó las bases para los modernos conceptos de las funciones de la membrana, especialmente importante en la anestesia.


Ha transcurrido ya un siglo desde que Overton presento sus puntos de vista de las propiedades osmóticas de las células dando a conocer sus teorías como una que señala que el intercambio de sodio potasio a través de las membranas del músculo y neuronas, es responsable de su excitabilidad.


A lo largo del siglo pasado, otros científicos fue

ron reconocidos al dar a conocer sus teorías d

e la membrana. Llegaron a muchas conclusiones y se abrió un gran panorama para la biología. Se estudió le permeabilidad de la membrana encontrando que es permeable al agua pero no a los solutos a excepción del soluto amoniaco que podía penetrar y posteriormente se observó que el glicerol penetra en la célula lentamente. Observando esto, se hizo una clasificación de los solutos permeables en la membrana .


Con el paso de los años se dedujo que la membrana compuesta de lípidos, incluía proteínas atravesadas en ellas y con los avances de la

microscopia electrónica se pudo observar la composición de ésta afirmando que en efecto hay proteínas que atraviesan la bícapa.

Overton observó la excitabilidad de una célula nerviosa y muscular. Formuló que el interior de estas células tiene carga negativa con respecto al medio exterior que tiene carga positiva. Bernstein también formuló lo que se llama el potencial de membrana en reposo en donde acuerda que las concentraciones de K+ y Na+ son diferentes dentro y fuera de la célula y que esta concentración cambia con el pote

ncial de acción. Overton concluyó que el Na+ es necesario para la excitabilidad y que hay un intercambio de sodio y potasio en la excitación del nervio y la contracción muscular. Esta teoría fue demostrada mas adelante por Hodking y Huxley.



Pero ¿como pasaban estas moléculas por las membranas de las células? Esta fue una duda más que surgió de una duda previamente concluida. Por ello se realizaron muchas investigaciones formulándose la idea de que pasaban por canales de Na+ y canales K+. El grupo de MacKinnon publicó el primer análisis de rayos X de un canal K+ en la membrana lo que provocó conmoción para los investigadores entre ellos Overton y otros quienes formularon que se requería de energía para realizar el transporte de iones con ayuda de los canales proteicos. Esto es lo que hoy en día se llama: transporte activo. Este transporte requiere de energía en forma de ATP para poder llevar a cabo el transporte de moléculas.


Todo lo que se sabe de las membranas es gracias a Overton. Ahora el modelo mosaico fluido ha sido aceptado en que la membrana esta compuesta por una bícapa de lípidos con proteínas integrales y periféricas. También desempeñó trabajos importante en el descubrimiento de lo movimientos de iones, agua, y pequeñas moléculas hidrofilicas en la membrana celular por proteínas acarreadoras. Hoy en día se han identificado y se ha conseguido la secuencia de todas estas proteínas (poros, canales, acarreadores, bombas) de la membrana pero…aun hay mucho por conocer.


BIBLIOGRAFÍA

Paul De Weer. A CENTURY OF THINKING ABOUT CELL MEMBRANES. Annu. Rev. Physiol. 2000. 62:919–26

ELECTRODOS


Un electrodo es un conductor utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito, por ejemplo un semiconductor, un electrolito, el vacío (en una válvula termoiónica), un gas (en una lámpara de neón), etc.

A nivel químico, se entiende por electrodo, cada una de las superficies donde se produce un proceso redox.


Ánodo y Cátodo en Celdas Electroquímicas
Un electrodo en una celda electroquímica, se refiere a cualquiera de los dos conceptos, sea ánodo o cátodo, que también fueron acuñados por Faraday. El ánodo es definido como el electrodo al cual los electrones vienen de la celda y ocurre la oxidación, y el cátodo es definido como el electrodo en el cual los electrones entran a la celda y ocurre la reducción. Cada electrodo puede convertirse en ánodo o cátodo dependiendo del voltaje que se aplique a la celda. Un electrodo bipolar es un electrodo que funciona como ánodo en una celda y como cátodo en otra.



Electrólisis

Si se coloca un par de electrodos en una cuba que contenga una disolución de un electrólito y se conecta una fuente de corriente continua y un galvanómetro entre ellos, se observará en el galvanómetro la circulación de la corriente eléctrica (fig. 2).

Figura 2
Corriente eléctrica y movimiento de iones
Los iones positivos de la disolución se mueven hacia el electrodo negativo cátodo y los iones negativos hacia el positivo ánodo. Al llegar a los electrodos, los iones pueden ganar o perder electrones y transformarse en átomos neutros o moléculas. La acción de una corriente sobre un electrólito puede entenderse con un ejemplo sencillo de la figura 3.


Reacciones de Electrodo

¿Qué le sucede a un ion en movimiento cuando llega al electrodo que lo atrae?

Se considerará al cloruro de sodio fundido, un sistema qué sólo contiene dos tipos de iones y no otras partículas. Se utilizarán electrodos inertes que no reaccionan químicamente con los iones sodio y cloruro. Los iones de sodio (+) o cationes, son atraídos hacia el electrodo negativo (cátodo). El cátodo se hace negativo por la acción de un generador el cual, le bombea electrones.
Figura 3

Los electrones del cátodo están en un estado de elevada energía potencial. El ion sodio tiene carga positiva, esto significa que atrae electrones y que un electrón de un átomo de sodio tendría una menor energía potencial que un electrón del cátodo. Por lo tanto los electrones del cátodo se desplazan hacia el catión, por diferencia de energía potencial. En el cátodo los iones de sodio se convierten en átomos de sodio por adición de un electrón. Este es un cambio químico y puede representarse con la siguiente ecuación:

Na+ + e- ---> Na °

Adviértase que este cambio químico representa una ganancia de electrones, por lo tanto el sodio se redujo y pasó a estado metálico. El cambio químicos que siempre ocurre en el cátodo es de reducción.

Ahora se considerará lo que sucede en el ánodo. El ánodo es positivo ya que el generador bombea electrones fuera de él y además atrae iones cloruro (-) o aniones. En el ánodo los electrones poseen baja energía potencial. En cambio los electrones externos del ion cloruro se encuentran en un estado de potencial elevado. Cuando los iones cloruro llegan al ánodo le proporcionan electrones a este. Los electrones pasan de un estado de energía potencial elevada a uno de baja energía potencial. El cambio ocurrido en el ánodo puede representarse con otra ecuación:

2Cl- ---> Cl2 + 2e-

Los iones cloruro pierden electrones transformándose en átomos de cloro, los cuales a su vez forman moléculas de cloro gaseoso. La reacción anódica siempre es de oxidación.
Aquí se han mostrado las reacciones de oxidación y reducción por separado pues ocurren en diferentes puntos, sin embargo estos procesos no ocurren independientemente. El generador no produce electrones, sólo los transporta de un lugar a otro, así los electrones que el generador suministra al cátodo, provienen del ánodo. El proceso de reducción no puede ocurrir sin que al mismo tiempo se realice el de oxidación. La función del generador es elevar la energía potencial de los electrones del cátodo.
Estas reacciones de electrodo se llaman semireacciones, y la reacción global de la electrólisis del cloruro de sodio es:

2Na+ + 2Cl- ---> 2Na ° + Cl2

La naturaleza de las reacciones del electrodo depende de la diferencia de potencial o voltaje aplicado.


ELECTRODOS DE PH
Para medir el pH, se utilizan dos tipos de electrodos y cada uno de ellos tiene un propósito específico. El electrodo “de cristal” tiene un bulbo hecho de composición de cristal especial que es muy selectivo y sensible a los iones de hidrógeno. Cuando este bulbo de cristal se sumerge en una solución, el voltaje generado en la superficie de los bulbos se relaciona con el pH de la solución.
El otro electrodo se llama “electrodo de referencia” y proporciona un voltaje estable y reproducible cuando se sumerge en una solución. Cuando los dos electrodos están conectados con un medidor de pH, la diferencia de voltaje se amplifica y se visualiza en un indicador analógico o digital. Un electrodo que combine el bulbo de cristal sensible al pH y una celda de la referencia en un cuerpo de electrodo se llama “electrodo de combinación” y se utiliza de la misma manera que un par del electrodos.


BIBLIOGRAFÍA
http://es.wikipedia.org/wiki/Electrodo
www.fisicanet.com.ar/.../ap06_electrolisis.php
www.pce-iberica.es/...de.../ph-metro-combo.htm

miércoles, 15 de julio de 2009

POTENCIAL DE MEMBRANA

En todas las células existe una diferencia de potencial entre las caras interna y externa de la membrana plasmática. Esta diferencia de potencial se llama potencial de reposo y tiene un valor cercano a -70mV (negativo en el interior de la célula). El potencial de reposo se debe a la desigual distribución de iones a uno y otro lado de la membrana: siempre hay un ligerísimo exceso de cationes en el exterior de la célula.

En algunas células, llamadas células excitables, el potencial de membrana puede apartarse temporalmente del valor de reposo, como respuesta a un estimulo puntual. Se produce así un potencial de acción localizado, con un valor en torno a +30mV, positivo en el interior, que puede transmitirse a lo largo de la membrana y pasar de una célula a otra. La transmisión del potencial de acción constituye el impulso nervioso.



POTENCIAL DE REPOSO

Como se ha dicho, el origen del potencial de reposo es un ligero exceso de cationes, no compensados por aniones, en el exterior de las células. Este exceso, que se mantiene constante con el tiempo, es el resultado de dos procesos antagónicos en equilibrio dinámico:

a) La acción de la bomba sodio, una ATPasa que transporta activamente (contra gradiente) Na+ al exterior y K+ al interior de la célula, con consumo de energía en forma de ATP.


Todas las células poseen una bomba de sodio que siempre es una proteína intrínseca de la membrana plasmática.

Cuando una célula está en reposo (no estimulada ni excitada) los canales de potasio están abiertos, el potasio tenderá a salir hacia el exterior (iones de K), son cargas positivas por tanto el interior celular será negativo respecto al exterior celular.

Todas las células tienen potencial de reposo en base a una diferencia iónica dentro y fuera de la célula, pero no todas tienen capacidad de desarrollar potenciales de acción.

Las células excitables (neuronas) poseen u potencial de reposo muy estable (entre -60 y -100 mV). En las células no excitables, el potencial de reposo es menos estable, pueden haber oscilaciones entre (-40 y -60 mV), está más despolarizado.

El potencial de reposo se debe principalmente a la permeabilidad a otros iones.

La contracción sincronizada de todas las células que están acopladas eléctricamente constituyendo el tejido cardíaco, genera la contracción sincrónica de cada una de las cámaras del corazón.

La contracción de cada célula está asociada a un potencial de acción.


ECUACIÓN DE NERNST

Permite calcular los potenciales de reposo que son negativos en casi todas las células.

R = Constant

e general de los gases

T = Temperat

ura es grados kelvin

Z = valencia

F = constante de Farada

E = poder de equilibrio (calculado el potencial de Nerst es más aproximado el reposo de esa célula).



POTENCIAL DE ACCION

El potencial de acción se produce cuando, por efecto de un estimulo apropiado, se modifica la permeabilidad iónica de la membrana de una célula excitable.

El potencial de acción se caracteriza porque existe una inversión de la polaridad, el interior celular negativo pasa a positivo en el momento en que el potencial de acción pasa por ahí. El potencial de acción no es decremencial, no disminuye durante su traslado, es mantenido.

El potencial de acción en su fase de despolarización existe un aumento de la permeabilidad del Na+ (hay más Na+ fuera por eso entra), es básicamente en la neurona, fibra muscular. En el caso de la producción de insulina aumentará la permeabilidad del calcio.

La repolarización es debida a un aumento del pk, siempre debido a la conductancia al K (salida del K). Además pueden aparecer otros iones que estudian morfologías un poco distintas.


DESPOLARIZACION

La despolarización es un proceso químico mediante el cual una célula cambia su potencial eléctrico. El potencial de membrana de una neurona en reposo es normalmente negativo en el soma intracelular (-70 mV). Este potencial negativo se genera por la presencia en la membrana de bombas sodio/potasio (que extraen de forma activa 3 iones Na+ (sodio) desde el interior hacia el exterior celular e introducen 2 iones K+ (potasio), consumiendo 1 molécula de ATP), canales para el potasio (que permiten el intercambio libre de los iones K+) y bombas para Cl- (que extraen cloruro de forma activa). Como resultado, el exterior celular es más rico en Na+ y Cl- que el interior, mientras que los iones K+ se acumulan en el interior respecto al exterior. El balance neto de cargas es negativo debido a que se extraen 3 iones Na+ por cada 2 de K+, y a la presencia en el interior celular de moléculas con carga negativa, como ATP y proteínas.

Todas las células tienen esta diferencia de potencial, pero cuando se aplica a una célula nerviosa una corriente estimuladora se produce un suceso único. Primero, los iones de potasio penetran en la célula, reduciendo su carga negativa despolarización. En un cierto momento las propiedades de la membrana cambian y la célula se hace permeable al sodio, que entra en ella con rapidez y origina una carga neta positiva en el interior de la neurona. Esto se denomina el potencial de acción.

Cuando una neurona recibe un estímulo, se abren los canales de sodio presentes en la membrana, y por tanto el Na+ entra en la célula a favor del gradiente de concentración, de manera que el potencial de membrana cambia a positivo mediante el intercambio de iones, produciéndose una despolarización. Si la despolarización alcanza los +160 mV, se genera un potencial de acción. El siguiente paso es la apertura de los canales de potasio y el cierre de los canales de sodio, de manera que se produce la repolarización de la membrana. Este proceso forma parte de la transmisión sináptica.


POTENCIAL DE MEMBRANA EN CÉLULAS

Todas las células poseen potencial de reposo pero no todas son capaces de generar un potencial de acción. Las células excitables que generan potenciales de acción son:

  • Neuronas. Células nerviosas
  • Células musculares. Músculo liso (vísceras internas, útero, uréteres e intestino), músculo estriado (músculo esquelético y del corazón)
  • Célelas sensoriales. Preceptores de la vista y del oído
  • Células secretoras. Glándulas salivares, parotida
  • Células relacionadas con el sistema Endocrino. Adenohipófisis, islote de Langerhans (insulina)

El hepatocito no requiere un potencial de acción. Las células las podemos estimular de forma:

  • Mecánica. Punzón
  • Química. Con un neurotransmisor
  • Eléctrica. Es la más parecida a la fisiología y mide exactamente la intensidad del estímulo que estamos aplicando a esa célula.

El potencial de acción de la fibra nerviosa dura de alrededor de unos 2 msg, en la fibra muscular esquelética también son excitables, es similar al potencial reacción pero tienen mayor amplitud 5 msg.

El potencial de acción en la fibra muscular cardiaca tiene características distintas, posee una gran meseta y su amplitud es mucho mayor 200 msg.



BIBLIOGRAFÍA
  • www.wikipedia.org
  • www.monografias.com/.../potencial-membrana/potencial-membrana.shtml
  • www.med.unne.edu.ar/nutricion/nutri_meta/membrana.ppt
  • www.unimundo.edu.mx/asesoria/neurociencias2/accion.pps
  • www.fisionet.org/.../potenciales-bioelectricos.html
  • biofisica.fcien.edu.uy/potencial-de-accion.pdf

miércoles, 8 de julio de 2009

MEMBRANA PLASMATICA


QUE ES LA MEMBRANA?
La membrana celular es la estructura fina que envuelve a la célula y separa el contenido de la célula de su entorno.

Es la encargada de permitir o bloquear la entrada de sustancias en la célula.
La membrana consiste en una doble capa de lípidos que encierran las proteínas.

Consiste en una bícapa de fosfolípidos. La membrana citoplasmática está compuesta por proteínas, lípidos de hidratos de carbono. La membrana plasmática tiene un grosor de unos 75 Å (angstrom), vista al microscopio electrónico presenta entre dos capas oscuras una central más clara.


Los lípidos suponen aproximadamente el 50 % de la composición de la membrana plasmática en una gran mayoría de los seres vivos. Los más importantes son los fosfolípidos, que se encuentran en todas las células, le siguen los glucolípidos, así como esteroides. Estos últimos no existen o son escasísimos en las membranas plasmáticas de las células procariotas.

MODELO MOSACIO FLUIDO
El actual modelo de la estructura de la membrana plasmática es el resultado de un largo camino que comienza con las observaciones indirectas que determinaron que los compuestos liposolubles pasaban fácilmente esta barrera lo que llevó a Overton, ya en 1902, a sostener que su composición correspondía al de una delgada capa lipídica; posteriormente se agregó a esta propuesta la que sostenía que en la composición también intervenían proteínas. Hacia 1935 Danielli y Davson sintetizaron los conocimientos proponiendo que la membrana plasmática estaba formaba por una "bÍcapa lipídica" con proteínas adheridas a ambas caras de la misma.


FLUIDEZ DE LA MEMBRANA
La fluidez de la mem
brana puede variar con la composición química de sus componentes. Así, generalmente, la menor longitud o la mayor cantidad de enlaces insaturados de las cadenas de ácidos grasos, así como el aumento de la concentración de colesterol, hacen que las membranas sean más fluidas. La disminución de la temperatura también disminuye la fluidez de la membrana. Por tanto, las células podrían alterar la fluidez de sus membrana modificando su composición química.





MOVIMIENTOS DE FOSFOLIPIDOS
La movilidad de los fosfolípidos son los tipos de movimientos posibles
de las moléculas de fosfolípido en una bícapa lipídica:

— Rotación: es como si girara la molécula en torno a su eje. Es muy frecuente y el responsable en parte de los otros movimientos.

— Difusión lateral: las moléculas se difunden de manera lateral dentro de la misma capa. Es el movimiento más frecuente.

— flip-flop: es el movimiento de la molécula lipídica de una monocapa a la otra gracias a unas enzimas llamadas flipasas. Es el movimiento menos frecuente, por ser energéticamente más desfavorable.

— Flexión: son los movimientos producidos por las colas hidrófobas de los fosfolípidos.


RECEPTORES
Los receptores son proteínas o glicoproteínas presentes en la membrana plasmática, en las membranas de los organelos o en el citosol celular, a las que se unen específicamente otras sustancias químicas llamadas moléculas señalizadoras, como las hormonas y los neurotransmisores.



PROTEÍNAS DE MEMBRANA
Las proteínas de una membrana biológica pueden asociarse a la bícapa lipídica de dos maneras: como proteínas periféricas en la superficie de la membrana o como proteínas integrales dentro de la bícapa lipídica.
Las proteínas periféricas suelen estar unidos a los grupos cargados ( cabezas) de la bícapa lipídica por interacciones polares, electroestáticas o de ambos tipos. Se les puede separar con tratamientos suaves, como levar la fuerza iónica del medio. Las partículas cargadas que están presentes en cantidades relativamente altas en un medio de mayor fuerza iónica tienen mas interacciones electroestáticas con los lípidos y las proteínas, de modo que “abruman” las interacciones electroestáticas relativamente menos numerosas entra las proteínas y los lípidos.
Sus funciones son diversas. Casi todas, las funciones importantes de la membrana son las del componente proteínico. Las proteínas de transporte ayudan a pasar sustancias hacia el interior y el exterior de la célula, y las proteínas receptoras son importantes para la transferencia se señales extracelulares, como hormonas o neurotransmisores, hacia la célula.

Las proteínas de la membrana plasmática realizan funciones específicas (transporte, comunicación, uniones con otras células, etc.). Se puede realizar una primera clasificación con relación a los lípidos en:
Proteínas integrales: Unidas a los lípidos intímamente, suelen atravesar la bicapa lípidica una o varias veces
Proteína periféricas: A un lado u otro de la bicapa lipídica, están unidas debilmente por enlaces de hidrógeno a las cabezas polares de los lípidos de la membrana.




FUNCIONES
a) Delimita y protege las células.b) es una barrera selectivamente permeable, ya que impide el libre intercambio de materiales de un lado a otro, pero al mismo tiempo proporcionan el medio para comunicar un espacio con otro.c) permite el paso o transporte de solutos de un lado a otro de la célula, pues regula el intercambio de sustancias entre el interior y el exterior de la célula siguiendo un gradiente de concentración.
d) poseen receptores químicos que se combinan con moléculas específicas que permiten a la membrana recibir señales y responder de manera específica, por ejemplo, inhibiendo o estimulando actividades internas como el inicio de la división celular, la elaboración de más glucógeno, movimiento celular, liberación de calcio de las reservas internas, etc.

Es evidente que la membrana plasmática es la entrada y salida de todo tipo de
moléculas, tanto desechos hacia el exterior, como la aportación de material plástico y energético a la célula. Este paso a través de la membrana plasmática se realiza de dos formas, con pérdida energética (con un trabajo para la célula) o sin ella.


TRANSPORTE PASIVO
Es el intercambio de sustancias entre el interior celular y el exterior a través de la membrana celular o el movimiento de moléculas dentro de la célula.
El transporte pasivo es el intercambio simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante el cual la célula no gasta energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o a favor de gradiente de carga eléctrica, es decir, de un lugar donde hay una gran concentración a uno donde hay menor. El proceso celular pasivo se realiza por difusión. En sí, es el cambio de un medio de mayor concentración (medio hipertónico) a otro de menor concentración (un medio hipotónico).

Tipos de transporte pasivo:

· Difusión simple
Algunas sustancias pasan al interior o al exterior de las células a través de una membrana semipermeable, y se mueven dentro de éstas por Difusión simple, siendo un proceso físico basado en el movimiento al azar. La difusión es el movimiento de átomos, moléculas o iones de una región de mayor concentración a una de menor concentración sin requerir gasto de energía. La difusión implica, no sólo el movimiento al azar de las partículas hasta lograr la homogénea distribución de las mismas (y esto ocurre cuando las partículas que azarosamente vienen se equiparan con las que azarosamente van) sino también el homogéneo potencial químico del fluido, ya que de existir una membrana semipermeable que particione un fluido en dos de distinto potencial químico, se generará una presión osmótica desde el potencial químico mayor (p.e. solvente puro) hacia el menor (p.e. solvente y soluto) hasta que ambas particiones se equiparen o la presión hidrostática equilibre la presión osmótica.
Darle clic al link para ver una animación de la difusión:
http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter2/animation__how_diffusion_works.html



· Difusión facilitada
Proceso donde las moléculas pasan a través de la bícapa de fosfolípidos, con la ayuda de las proteínas de transporte. Estas proteínas canales pueden abrirse y cerrarse con el voltaje del ión, provinente de un impulso del sistema nervioso, que pasa a través del axón.
Este canal permite el paso de moléculas más grandes que en el transporte activo ya que pasan a través de las proteínas atraídas por el ión que hace que entren en el citoplasma. Estas moléculas grandes suelen ser glucosa o aminoácidos. Sin embargo, debido a la naturaleza hidrófoba de los lípidos que componen las membranas de la célula sino fuera por la proteína de transporte las moléculas solubles en agua (glucosa, etc.) y los iones no podrían pasar a través de la membrana, ya que serían demasiado grandes. La proteína del transporte implicada es trans-membranal, es decir, atraviesa totalmente la membrana y está formada por un agujero en el medio que permite a las moléculas pasar a través de ella.
En comparación con transporte activo, la difusión facilitada no requiere energía (ATP) y además no va en contra del gradiente de concentración. La difusión facilitada puede ocurrir en poros y canales bloqueados. Los poros nunca se cierran, pero los canales bloqueados se abren y se cierran en respuesta a estímulos nerviosos. Las proteínas del transporte que participan en la difusión facilitada son similares a las enzimas. Las proteínas del transporte también tienen un límite de solutos que pueden transportar.
Quieres ver como se da este transporte? Da clic ahora mismo aquí!
http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter2/animation__how_facilitated_diffusion_works.html



· Osmosis
Proceso en el cual las moléculas de agua atraviesan la membrana semipermeable desde la disolución de menor concentración (disolución hipotónica) a la de mayor concentración (disolución hipertónica). Cuando el trasvase de agua iguala las dos concentraciones, las disoluciones reciben el nombre de isotónicas.
En los seres vivos, este movimiento del agua a través de la membrana celular puede producir que algunas células se arruguen por una pérdida excesiva de agua, o bien que se hinchen (posiblemente hasta reventar) por un aumento también excesivo en el contenido celular de agua. Para evitar estas dos situaciones, de consecuencias desastrosas para las células, estas poseen mecanismos para expulsar el agua o los iones mediante un transporte que requiere gasto de energía.
Osmosis? No te lo imaginas? Pues velo aquí en acción!
http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter2/animation__how_osmosis_works.html


TRANSPORTE ACTIVO
Mecanismo que permite a la célula transportar sustancias disueltas a través de su membrana desde regiones menos concentradas a otras más concentradas. Es un proceso que requiere energía. Normalmente, las sustancias disueltas en forma de partículas con carga eléctrica llamadas iones tienden a difundirse o pasar pasivamente desde regiones de concentración alta a otras de concentración baja, de acuerdo con el gradiente de concentración.
El transporte activo permite a la célula regular y controlar el movimiento de sustancias, transportándolas al interior o al exterior.
Existen varios transportes activo como pero la mas mencionada es la Bomba de Sodio – Potasio.

· Bomba de Sodio y Potasio
La bomba de sodio y potasio cumple un rol muy importante en la producción y transmisión de los impulsos nerviosos y en la contracción de las células musculares. El sodio tiene mayor concentración fuera de la célula y el potasio dentro de la misma. La proteína transmembrana “bombea” sodio expulsándolo fuera de la célula y lo propio hace con el potasio al interior de ella. Este mecanismo se produce en contra del gradiente de concentración gracias a la enzima ATPasa, que actúa sobre el ATP con el fin de obtener la energía necesaria para que las sustancias puedan atravesar la membrana celular.

La forma de actuar de la bomba de sodio y potasio es la siguiente:
http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072495855/student_view0/chapter2/animation__how_the_sodium_potassium_pump_works.html



TRANSPORTE DE MASA MOLECULAR
Algunas sustancias más grandes como polisacáridos, proteínas y otras células cruzan las membranas plasmáticas mediante varios tipos de transporte grueso:

Endocitosis
Es el proceso mediante el cual la sustancia es transportada al interior de la célula a través de la membrana. Se conocen tres tipos de endocitosis:

• Fagocitosis: en este proceso, la célula crea una proyecciones de la membrana y el citosol llamadas pseudopodos que rodean la partícula sólida. Una vez rodeada, los pseudopodos se fusionan formando una vesícula alrededor de la partícula llamada vesícula fagocítica o fagosoma. El material sólido dentro de la vesícula es seguidamente digerido por enzimas liberadas por los lisosomas. Los glóbulos blancos constituyen el ejemplo más notable de células que fagocitan bacterias y otras sustancias extrañas como mecanismo de defensa.

• Pinocitosis: en este proceso, la sustancia a transportar es una gotita o vésicula de líquido extracelular. En este caso, no se forman pseudópodos, sino que la membrana se repliega creando una vesícula pinocítica. Una vez que el contenido de la vesícula ha sido procesado, la membrana de la vesícula vuelve a la superficie de la célula.

• Endocitosis mediante un receptor
Este es un proceso similar a la pinocitosis, con la salvedad que la invaginación de la membrana sólo tiene lugar cuando una determinada molécula, llamada ligando, se une al receptor existente en la membrana.
Una vez formada la vesícula endocítica está se une a otras vesículas para formar una estructura mayor llamada endosoma. Dentro del endosoma se produce la separación del ligando y del receptor:
Los receptores son separados y devueltos a la membrana, mientras que el ligando se fusiona con un liposoma siendo digerido por las enzimas de este último.
Aunque este mecanismo es muy específico, a veces moléculas extrañas utilizan los receptores para penetrar en el interior de la célula. Así, el VIH entra en las células de los linfocitos uniéndose a unas glicoproteínas llamadas CD4 que están presentes en la membrana de los mismos.



Exocitosis
Durante la exocitosis, la membrana de la vesícula secretora se fusiona con la membrana celular liberando el contenido de la misma. Por este mecanismo las células liberan hormonas (p.ej. la insulina), enzimas (p.ej. las enzimas digestivas) o neurotransmisores imprescindibles para la transmisión nerviosa.





POTENCIAL DE MEMBRANA
Los P.M. son cambios rápidos de polaridad a ambos lados de la membrana de menos de 1 milisegundo. Cuando se habla de potenciales de membrana, se debería de hablar del "Potencial de Difusión", dicho potencial esta generado por una diferencia de concentración iónica a ambos lados de la membrana celular. Los P.M. son la base de la propagación del impulso nervioso.

EFECTO DONNAN

Es el equilibrio que se produce entre los iones que pueden atravesar la membrana y los que no son capaces de hacerlo. Se juega con los iones y con las cargas.
El equilibrio de membrana de Donnan se basa en que a un lado de la membrana hay que "aplicar" una disolución "por ejemplo" cloruro sodico y al otro lado de la membrana un electrólito cargado negativamente, los iones que son de signo contrario pasan a través de la membrana, y los iones de cloruro y de sodio pasan sin ninguna dificultad por la membrana, los iones de las partículas aniónicas no pasan teniendo un equilibrio a lo largo de la membrana, como existe un equilibrio los volúmenes en la disolución a ambos lados de la membrana son idénticos, la actividad o concentración del cloruro sódico es la misma.


DIALISIS
Las diferentes sustancias de todo ser vivo están formando con el agua dispersiones bien moleculares o bien verdaderas. Ya hemos visto que en función de la concentración de los medios puede aparecer el fenómeno de ósmosis, pero también pueden suceder otros como la diálisis o la difusión.
En la diálisis la membrana será atravesada por el propio disolvente y partículas de pequeñas de bajo peso molecular, movimiento que se realizará a favor del gradiente de concentración, es decir de la más concentrada a la menos concentrada. Cuando el riñón es incapaz de llevar a cabo la filtración glomerular se recurre a diálisis (hemodiálisis).


QUE ES LA HEMODIALISIS?
Es un tratamiento que remueve las sustancias tóxicas y/o el exceso de líquido acumulados en la sangre y en los tejidos del cuerpo a causa de una falencia renal.
La sangre pasa del cuerpo al sistema extra-corporal —máquina de diálisis— mediante una bomba que la impulsa hacia un filtro/dializador, también conocido como “riñón artificial”.

Este riñón es nada mas ni menos que una membrana artificial formada por delgados tubos plásticos semipermeables, con numerosos poros microscópicos, y se le denomina “dializador capilar”. Este dializador puede tener diferentes tamaños, tasas de depuración (limpieza) y volúmenes de llenado.




BIBLIOGRAFIA

miércoles, 10 de junio de 2009

PROPIEDADES COLIGATIVAS


Las propiedades coligativas de una solución son aquellas que dependen solamente
de la concentración de soluto en una cantidad determinada de disolvente. La sacarosa y la urea cambian los puntos de ebullición y de congelación de un determinado disolvente de una manera idéntica, pero tienen propiedades completamente diferentes, tales como la solubilidad y la densidad.
A continuación se verán las propiedades coligativas y sus caracteristicas:


La presión de vapor
Es la primera de las propiedades coligativas. La disminución de la presión de vapor del disolvente como consecuencia de la adición de un soluto no volátil, está directamente contenida en la Ley de Raoult. Esta ley proporciona las variedades de presión de vapor, de la temperatura de ebullición y la solidificación de las soluciones diluidas en función de la concentración.

En pocas palabras, cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, la presión de vapor de éste en la solución disminuye. A su vez, cuando se comparan las presiones de vapor de dos soluciones de igual composición y diferente concentración, aquella solución más concentrada tiene menor presión de vapor. El descenso de ésta se produce por dos razones: por probabilidad, pues es menos probable que existan moléculas de disolvente en el límite de cambio, y por cohesión, pues las moléculas de soluto atraen a las de disolvente por lo que cuesta más el cambio






Descenso crioscopico
También llamado depresión del punto de fusión, es la diferencia entre el punto de fusión de un solvente puro y una solución de este con un soluto a una concentración dada. Es directamente proporcional a la molaridad del soluto, o más precisamente, a la actividad del soluto.
El descenso crioscópico es un fenómeno que ocurre para todos los solutos, en cualquier tipo de disolución –incluso en las ideales- y no depende de ninguna interacción específica de tipo soluto-disolvente. En el punto de congelación, la fase sólida y la fase líquida tienen el mismo potencial químico, es decir, son energéticamente equivalentes.
El descenso crioscópico puede ser usado para determinar la actividad de un soluto en solución o su grado de disociación en un solvente dado.
Es gracias al descenso crioscópico que puede usarse sal común para fundir nieve, hielo o escarcha simplemente espolvoreandolo.


Aumento ebulloscópico
El aumento o ascenso ebulloscópico es la diferencia entre el punto de ebullición de un disolvente puro y una solución de este con un soluto a una concentración dada. Es directamente proporcional a la molaridad del soluto, o más precisamente, a la actividad del soluto.
Por ejemplo, el agua pura a presión atmosférica ebulle a 100°, pero si se disuelve algo en ella el punto de ebullición sube algunos grados centígrados.


Elevación Presión Osmótica
La ósmosis es la tendencia que tienen los solventes a ir desde zonas de menor hacia zonas de mayor concentración de partículas. El efecto puede pensarse como una tendencia de los solventes a "diluir". Es el pasaje espontáneo de solvente desde una solución más diluida hacia una solución más concentrada, cuando se hallan separadas por una membrana semipermeable.

Bibliografía

http://books.google.com.mx/books?id=3V1Kr-FXwcsC&pg=PA444&dq=propiedades+coligativas&lr=#PPA447,M1

http://www.ehu.es/biomoleculas/agua/coligativas.htm#po

http://wapedia.mobi/es/Propiedad_coligativa