EL SISTEMA MEMBRANAL TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANAS BIOLÓGICAS
GCHAVEZ
INTRODUCCION Una célula está rodeada por una membrana que la separa de su ambiente y la capacita para controlar selectivamente la entrada y salida de sustancias.
Membrana plasmática Célula eucariota
Virtualmente todos los organelos subcelulares estĂĄn formados por membranas o partes de membranas y gran parte de la maquinarĂa enzimĂĄtica celular estĂĄ asociada de una forma u otra con membranas. Membrana interna y extrena de la mitocondria
La fisiologĂa de las membranas es de importancia central en la fisiologĂa de todos los seres vivos
Membrana PlasmĂĄtica
En la actualidad, el modelo mĂĄs aceptado es el del mosaico fluido. De acuerdo a ĂŠste, la membrana celular es una estructura doble formada por componentes de naturaleza proteica, lipĂdica y por carbohidratos.
Mosaico Fluido
Principales características La mayoría de las moléculas de fosfolípidos y glucolípidos de las membranas están en forma de una bicapa.
Bicapa de fosfolípidos
Una pequeña proporción de los lípidos de la membrana interactúan específicamente con ciertas proteínas y pueden ser esenciales para su función.
Proteínas
• Las proteínas de membrana están en libertad de difundir en forma lateral dentro de la matriz de lípidos pero no pueden rotar de un lado a otro de la membrana. • La alta permeabilidad a las sustancias solubles en los líquidos. • La permeabilidad al agua. • La presencia de un mecanismo para el transporte activo de los iones de sodio y potasio.
HIPĂ“TESIS Las membranas celulares tienen la propiedad de ser selectivamente permeables, esto permite el paso de determinadas sustancias en determinadas direcciones, al tiempo que impiden por completo el paso de otras.
Membrana plasmĂĄtica
JUSTIFICACIÓN • Se simulará experimentalmente la estructura de las membranas biológicas para conocer y verificar cómo ocurre el proceso de difusión a través de las membranas biológicas.
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Se comprobará además la selectividad de dichas membranas, verificando con ello cómo sólo ciertos materiales pueden atravesarlas. Entre los fenómenos de difusión a simular se cuenta: líquido-sólido, sólido-líquido.
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Efectuando además algunos montajes experimentales para comprobar ciertos factores que pueden afectar la permeabilidad de las membranas biológicas como la concentración del soluto y la tonicidad de la membrana, o bien, procesos de transporte específicos como la ósmosis
OBJETIVO • Demostrar que las membranas biológicas son más que paredes pasivas que separan a las células.
MATERIAL • • • • • • • • • • • • • • •
solución de yodo almidón gotero bolsa de plástico hilo de cáñamo frascos cinta adhesiva papel filtro para cafetera frasco de comida para bebe 2 huevos crudos cuchara de metal vela cerillos papel periódico recipiente cuadrado de vidrio.
METODOLOGÍA • Demostración de turgencia en hojas y pétalos de flores. • - Cortar 3 trozos de papel periódico de 10 por 10 centímetros y doblarles las cuatro esquinas a modo de que quede otro cuadrado pequeño. - Colocar el agua en el recipiente cuadrado de vidrio. - Colocar uno por uno de los papeles doblados y cada vez observar lo que acontece - Dejarlos unos segundos y sacarlos - Tocar cuidadosamente los dos lados del papel para verificar la humedad
• Paso de almidón a través de una membrana de papel • - Doblar varias veces un papel filtro de cafetera a modo de que se forme un pequeño embudo - Hacer una solución de almidón con agua a temperatura ambiente - Poner en una copa un poco de la solución de almidón - Hacer pasar cuidadosamente un poco de la solución de almidón a través del papel filtro y recolectar el líquido en una copa - A ambas copas añadirles unas gotas de la solución de yodo y observar en cual se da la coloración azul que se forma por al reacción del yodo con el almidón - Poner unas gotas de solución de yodo al papel filtro y observar si da la coloración azul que indica la presencia de almidón.
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d) Demostración de osmosis en una membrana biológica - Poner agua en un frasco hasta casi llenarlo - Tomar un huevo crudo y con una cuchara de metal, cuidadosamente darle unos golpes en el extremo más ancho para conseguir que el cascarón se fracture - Con los dedos quitar poco a poco el cascarón dejando un espacio cuadrado de 1.5 centímetros sin romper la membrana - Tocar suavemente con el dedo la consistencia de la membrana
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- Colocar el huevo en el frasco con agua procurando observar el huevo cada 10 minutos - Dejar el huevo en agua durante una hora - Sacar el huevo y tocar la membrana - Dejar el huevo en agua durante toda la noche - Observar el huevo y sacarlo - Poner ahora el huevo en miel, agua con mucha sal o con gran cantidad de azúcar - Dejar el huevo en esta nueva solución durante otra noche y observar.
e) Demostración de la presión osmótica - A otro huevo quitarle la cáscara exactamente igual que en el anterior - Quitar un poco de cáscara al otro extremo - En este extremo agudo introducir con cuidado el tubito de vidrio del gotero por el lado delgado solamente hasta que atraviese la membrana - Sellar con cera de una vela encendida el espacio entre el tubito y el cascarón - Poner el agua hasta el borde en un frasco de comida para bebé - Asentar el huevo por el lado ancho y con la membrana íntegra y al descubierto s sobre el frasco de comida para bebé con agua teniendo cuidado de ver que quede la membrana con contacto con el agua - Dejar el huevo durante una hora y observar cada 15 minutos el tubo del gotero
DISCUSIÓN Y CONCLUSIÓN • Las membranas biológicas son barreras que regulan la entrada y salida de sustancias a la célula. • Las moléculas grandes y las pequeñas y con carga, no atraviesan la membrana. • El agua tiene libre paso a través de las membranas biológicas. • El movimiento del agua a través de las membranas se llama ósmosis y ocurre cuando la cantidad de agua es diferente en ambos lados de la membrana. • Al entrar agua a una célula rodeada de membrana el volumen del líquido aumenta generando una fuerza llamada presión osmótica • La presión osmótica provoca que las células aumenten ligeramente de tamaño en un fenómeno denominado turgencia el cual es fácil de observar en los vegetales al colocarles agua.
APLICACIONES Los conocimientos adquiridos pueden ser adaptados y adecuados a procedimientos propios de fen贸menos de distintas 谩reas: salud, farmacia, alimentos, etc.