BIOLOGÍA (08)
CBC
Ciclo Básico Común
Tomados en el 2º cuatrimestre del año 2004.
Profesora: Susana Hernández
Cátedra: Nasazzi
Comisión: 10801
Lunes y jueves de 14 a 17 horas.
Sede Montes de Oca 1200
4º piso, aula 42
Ciudad Autónoma de Buenos Aires
República Argentina
Apuntes tomados como oyente.
ADVERTENCIA: Este material no ha sido producido por los docentes de la Cátedra. Este material ha sido producido por un oyente, por iniciativa propia y de modo independiente. Es una reconstrucción de los apuntes tomados como oyente. Cualquier error, ya sea conceptual, terminológico o de otra índole, no le compete a los docentes de la Cátedra.
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Clase 9
Jueves 16/09/2004
Transporte en masa
¿Cómo pasan la membrana las macromoléculas como las proteínas, virus, ácido nucleico, bacterias, etcétera?
Este mecanismo de transporte se denomina transporte en masa. Las macromoléculas se engloban en una vesícula. La macromolécula entra en la célula sin atravesar la membrana. Este sistema se llama endocitosis. Si la membrana sufre una invaginación que envuelve a la macromolécula y la introduce en la célula, hablamos de pinocitosis.
Si la célula estira su membrana para atrapar a la macromolécula, entonces el mecanismo se denomina fagocitosis.
El proceso inverso también existe. Se envuelve la macromolécula, se acerca a la membrana celular, y luego de fusionarse la envoltura con la membrana celular, la macromolécula se expulsa de la célula. Este proceso se denomina exocitosis.
En la sangre circulan hormonas, y dichas hormonas llegan a la sangre por exocitosis. Los linfocitos (anticuerpos) también. Los lípidos que circulan también. Tanto para la endocitosis como para la exocitosis, se gasta energía, porque hay movimiento.
¿Cómo se mueve el agua H2O dentro y fuera de la célula?
La membrana es permeable al agua, a pesar de que el agua es polar (sin carga neta). El agua se filtra entre los fosfolípidos de la membrana. Para el agua la membrana es permeable. Se mueve por un mecanismo denominado ósmosis. La ósmosis es el movimiento del agua por difusión, a través de una membrana semipermeable. El movimiento del agua es desde la zona de mayor concentración de agua, hacia la zona de menor concentración de agua. Desde el mayor gradiente hacia el menor gradiente.
El agua se mueve hacia donde hay más concentración de soluto, es decir, hacia donde hay más partículas de soluto, porque es el lugar en el que hay menos partículas de agua. El agua se mueve desde la solución más diluida hacia la solución más concentrada (de soluto). Hacia donde haya más partículas de soluto va el agua. La unidad de medida de esta concentración de partículas de soluto se denomina osmoralidad. El agua va desde la menor osmoralidad, hacia la mayor osmoralidad.
Cuando en ambos lados existe la misma proporción o concentración, se denomina equilibrio dinámico.
El agua entra a la bolsita (gráfico de abajo) porque hay más soluto dentro de la bolsita que fuera. El agua entra a la bolsita hasta que la columna de agua que sube por el tubo, genera una presión que equipara la presión de la tendencia del agua a entrar a la bolsita.
La columna de agua hace presión hacia abajo. Dicha presión se denomina presión osmótica. La presión osmótica es producida por la entrada del agua y dicha presión osmótica se opone a la entrada de agua. La presión de la columna hacia abajo, se equipara a la presión del agua para entrar a la bolsita.
La presión osmótica es mayor cuando entra más agua, es decir que es mayor cuando hay más soluto.
La osmoralidad de la célula y los vasos sanguíneos es similar. Cuando ingerimos agua, hay mayor agua en los vasos sanguíneos y por lo tanto baja la osmoralidad de los vasos, por lo tanto el agua entra en la célula, que ahora tiene mayor osmoralidad. La célula se deshidrata si tiene menor osmoralidad que los vasos sanguíneos. Hacia donde hay más partículas corre el agua.
Hipertónico significa que hay más partículas y por lo tanto mayor osmoralidad. Un glóbulo rojo en una solución hipertónica:
Hipotónico significa que tiene menos partículas y por lo tanto menor osmoralidad. La célula entonces se deshidrata, porque pierde agua. Un glóbulo rojo en una solución hipotónica:
La célula entonces absorbe agua hasta que estalla.
A una célula le conviene vivir en un medio isotónico. Se denomina isotónico cuando tiene la misma osmoralidad, por lo tanto el agua está en equilibrio dinámico.
Veamos algunos casos de la guía de estudios. Un problema dice que se extraen membranas de glóbulos rojos y se colocan en dos tubos de ensayo. A uno de ellos se lo somete a un proceso térmico a 100ºC (debemos asumir que la bicapa fosfolipídica no sufre modificaciones). Se analiza luego el pasaje de glucosa a través de esas membranas y se observa que aquellas que han sido tratadas resultan impermeables a la glucosa. ¿Cómo interpretamos estos resultados?
Bueno, acá lo que tenemos es que se desnaturalizó la proteína de la difusión facilitada, por lo tanto la glucosa no tiene carrier para pasar. En los casos de difusión simple, como con el O2, con el calor se entra más rápido.
Respecto a cómo entran las sustancias enumeradas en otro problema de la guía de estudios, tenemos que el H2O entra por ósmosis, el CO2 por difusión simple, la glucosa por carrier, los ácidos grasos por difusión simple, el glicerol por difusión simple, aminoácidos por carrier, nucleótido por carrier, urea por difusión simple.
En otro problema nos piden discutir la siguiente afirmación: "Cuando se separan dos soluciones de diferente concentración mediante una membrana semipermeable, el agua se desplaza desde la solución hipertónica hacia la hipotónica hasta alcanzar el equilibrio dinámico, esto implica que todo movimiento de partículas cesa, aunque persiste el gradiente de concentración."
Bueno, debemos decir que el agua se desplaza desde la solución hipotónica hacia la hipertónica, hasta que el gradiente de concentración se equilibra (equilibrio dinámico). El movimiento de partículas sin embargo, no cesa.
En otro problema nos dan el siguiente gráfico:
Nos dicen que en dicho gráfico se analiza la variación de velocidad inicial de entrada de un soluto al interior de una célula en función de la concentración externa del mismo. Nos pide que indiquemos y justifiquemos cuál o cuáles mecanismos de transporte se ajustan a cada una de las curvas considerando siempre que la concentración inicial de soluto interna es cero.
Bueno, la curva que siempre sube es típica del mecanismo de difusión simple, que no tiene velocidad máxima. La curva que a mitad de camino se quiebra y se torna estable (horizontal) es un mecanismo mediante proteína transportadora que, evidentemente se saturó por la abundancia de soluto.
En otro ejercicio nos dicen que tres tubos cuyas bocas están tapadas por una membrana semipermeable y que contienen una misma solución, presente en tres concentraciones diferentes, se sumergen en una cuba que contiene una concentración desconocida de dicha solución. El gráfico es el siguiente:
Nos piden que justifiquemos los resultados obtenidos en el estado final. También nos preguntan qué mecanismo de transporte está implicado y finalmente nos preguntan la concentración de la cuba.
Bueno, el mecanismo implicado es el de ósmosis. En el tubo que contiene el 1% el agua sale porque el agua tiene mayor osmoralidad respecto al tubo. En el tubo al 2% se mantiene igual porque tiene la misma osmoralidad que el agua de la cuba. En el tubo del 3% el agua entra porque el tubo tiene mayor osmoralidad que el agua de la cuba. La concentración de la cuba es por supuesto 2% y nos lo indica justamente, el que en el tubo cuya concentración está al 2%, el agua ni entra ni sale, sino que está en equilibrio dinámico.
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