GUIA #2 - Constitucion bioquimica de la membrana celular - 11° - 2021 PDF

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INSTITUCIÓN EDUCATIVA SAN JOSÉ

aprender ender y ser felices ” “Al colegio venimos a apr GUIA APOYO 1: CONSTITUCION BIOQUIMICA DE LA MEMBRANA CELULAR ESTUDIANTE: AREA/ASIGNATURA: BIOLOGÍA DOCENTE: ESP. RUBBY SANABRIA

PERIODO:

I

GRADO: 11° TIEMPO DE DESARROLLO: 9 HRS SEMANA: 8 AL 26 DE FEBRERO DEL 2021

CONSTITUCIÓN BIOQUIMICA DE LA MEMBRANA CELULAR 1. La membrana plasmática o citoplasmática: Es una estructura laminar que engloba a las células, define sus límites y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior y el exterior de estas. Además, se asemeja a las membranas que delimitan a los organelos celulares de las eucariotas. Está compuesta por una bicapa lipídica que sirve de contenedor para compartimientos internos de la célula, así como también otorga protección mecánica. Está formada principalmente por lípidos y proteínas. La mayor característica de esta barrera es que presenta una permeabilidad selectiva, lo cual le permite seleccionar las moléculas que entran y salen de la célula. La membrana plasmática está compuesta por una doble capa de fosfolípidos, por proteínas unidas a esta bicapa, y carbohidratos unidos a lípidos o proteínas. Las moléculas más numerosas son las de lípidos, ya que se cree que por cada 50 lípidos hay una proteína. Sin embargo, las proteínas, debido a su mayor tamaño, representan el 50 % de la masa de la membrana. A. PROTEINAS: son biomoléculas compuestas de carbono, hidrogeno y oxígeno, están organizadas en subunidades llamadas aminoácidos, una proteína está formada por la unión de 50 o más aminoácidos. En la membrana celular el 80 % son intrínsecas, (dentro de la membrana), mientras que el 20% restante son extrínsecas (fuera de la célula). Hay proteínas con diferentes funciones en la membrana plasmática: transportadoras y conectores (conectan la membrana con el exterior y con el interior), receptores (encargadas del reconocimiento y adhesión) y enzimas. Las proteínas de la membrana plasmática se pueden clasificar según como se dispongan en la bicapa lipídica, en: B.

Proteínas integrales: atraviesan a la membrana celular una o varias veces. Proteínas periféricas: a un lado y otro pueden estar unidas débilmente. Proteínas transportadoras: a través de la membrana: mantienen un gradiente electroquímico mediante el transporte de diversos iones. CARBOHIDRATOS: Son biomoléculas conformadas por unidades de monosacáridos o azucares simples. están en la membrana unidos a proteínas o a lípidos. Pueden ser polisacáridos u oligosacáridos. Se encuentran en el exterior de la membrana. n Los azucares se hayan asociados enlaces a lípidos proteínas y generalmente forman la matriz extracelular. Se dividen: monosacáridos, disacáridos y oligosacáridos.

C. LIPIDOS: Son biomoléculas denominadas grasas, en la membrana celular el 98% anfipáticos (presentan lado hidrófilo o hidrofílico le da la cara a el agua), y un lado hidrofóbico (no se une con el agua) entre los más importantes encontramos: Los Fosfolipidos que se encuentran en todas las células, los siguen los Glucolipidos, así como esteroides “el colesterol”. Se divide en: Trigliceridos, Fosfolipidos (Se encuentra en la parte hidrofóbica), Las Ceras, Los Terpenos, Y Esteroides.

2. FUNCIONES DE LA MEMBRANA CELULAR: A. INTERACCION CON EL MEDIO: La célula se relaciona con su medio gracias a la membrana celular, esta relación se realiza gracias a que la membrana tiene propiedades selectivas, es decir deja pasar ciertas sustancias hacia el interior de la célula e impide la salida de otras. Esta interacción se realiza a través de varios procesos que podemos clasificar, según el aspecto que se analiza así: • DIFUSIÓN: Es el movimiento de las moléculas de una concentración más alta a una más baja; esto quiere decir que baja su gradiente de concentración hasta que se logra el equilibrio y se distribuyen de manera equivalente. Es un proceso físico observable. - DIFUSION SIMPLE: Es el paso de una sustancia desde un sitio de mayor concentración a uno de menor concentración. Se intercambian sustancias disueltas de muy bajo peso molecular, cuanto menor tamaño molecular y mayor carácter hidrófobo, mejor difunde una sustancia a través de la membrana. Es la difusión de agua, gases disueltos o moléculas liposolubles por la capa doble de fosfolípidos de la membrana citoplasmática. - DIFUSION MEDIADA O FACILITADA: Es el paso de sustancias disueltas en agua que no pueden atravesar la capa de lípidos. pasan por la membrana gracias a la ayuda de proteínas de tipo canal, las cuales forman túneles a través de los cuales pasan las moléculas (exocitosis). Cuando atraviesan la membrana sustancias que requieren la mediación de proteínas de membrana que las reconocen específicamente y permiten su paso sin que lleguen a tomar contacto directo con los lípidos hidrofóbicos. Se puede transportar un soluto específico desde el interior de la célula al exterior o viceversa, pero el movimiento neto es siempre desde una región de mayor concentración de soluto a una de menor concentración. Las proteínas de canal y las proteínas transportadoras facilitan la difusión por diferentes mecanismos. - OSMOSIS: Es un 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 menor concentración a uno de mayor para igualar concentraciones. De acuerdo al medio en que se encuentre una célula, la ósmosis varía. La función de la osmosis es mantener hidratada a la membrana celular. Dicho proceso no requiere gasto de energía. En otras palabras, la ósmosis u osmosis es un fenómeno consistente en el paso del solvente de una disolución desde una zona de baja concentración de soluto a una de alta concentración del soluto, separadas por una membrana semipermeable. - Es la difusión de agua a través de la membrana que tiene permeabilidad diferencial, es decir, que es más permeable al agua que otras sustancias. Este tipo transporte puede ser: a. Sustancia Hipotónica: La sustancia tiene muy poca concentración de partículas disueltas en agua. Ejemplo cuando se aplica suero la persona se hincha. b. Solución Isotónica: Solución donde la concentración es igual que el celular, no hay ningún cambio. c. Solución Hipertónica: Es cuando está saturada la concentración de sal, es decir la célula se encoje tratando de equilibrar sus niveles internos y externos. • • • • •

¿Qué diferencia la difusión simple de la facilitada? ¿Según la gráfica cuando una célula esta plasmolizada? ¿Qué sucede si a una célula le ingresa más agua de la normal? Explica ¿Cuándo un medio se considera hipertónico? Grafica una célula hinchada por acción de la ósmosis 10. Grafica una célula plasmolizada por la pérdida de agua.

Ósmosis en una célula animal

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En un medio isotónico, hay un equilibrio dinámico, es decir, el paso constante de agua. En un medio hipotónico, la célula absorbe agua hinchándose y hasta el punto en que puede estallar dando origen a la citó lisis. En un medio hipertónico, la célula arruga llegando a deshidratarse y se muere, esto se llama creación.

Ósmosis en una célula vegetal

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En un medio isotónico, existe un equilibrio dinámico. En un medio hipotónico, la célula toma agua y sus vacuolas se llenan aumentando la presión de turgencia. Turgencia: Fenómeno que se da en las células vegetales, en la cual aumenta el agua en la vacuola, aumenta el volumen de la célula y la pared va a dar contención impidiendo que la célula se rompa. En un medio hipertónico, la célula elimina agua y el volumen de la vacuola disminuye, produciendo que la membrana plasmática se despegue de la pared celular, ocurriendo la plasmólisis -

¿A qué se le denomina crenación y que lo produce?

Plasmólisis: Se libera agua, disminuye el agua en la vacuola y disminuye el volumen celular. Se separa la Membrana Plasmática de la pared celular. -

¿Qué diferencia la turgencia de la plasmólisis?

3. SEGÚN EL GASTO ENERGETICO PUEDE SER: A. Transporte pasivo: son los procesos en los cuales no ocurre ningún tipo de gasto energético. También se define como el movimiento libre de moléculas a través de la membrana a favor de un gradiente de concentración. Este transporte se produce por difusión pasiva y se produce de dos maneras: • Por disolución en la capa lipídica (sustancias liposolubles). • Por los poros polares de la membrana (sustancias hidrosolubles). -

Transporte pasivo facilitado: Es aquel que requiere de proteínas transportadoras que se encuentran embebidas en la bicapa lipídica y se produce cuando las moléculas o iones pequeños se mueven a favor de su gradiente de concentración, sin gastos de energía metabólica y no requiere de la enzima trifosfato de adenosina. Ejemplo: la glucosa y los aminoácidos entran en la célula por esta vía.

a) Grafique los procesos de transporte activo y pasivo B. Transporte activo: son los procesos donde el paso de sustancias se realiza a través de proteínas y se requiere gasto energético en forma de ATP (adenosintrifosfato). En la mayor parte de los casos este transporte activo se realiza a expensas de un gradiente de H+ (potencial electroquímico de protones) previamente creado a ambos lados de la membrana, por procesos de respiración y fotosíntesis; por hidrólisis de ATP mediante ATP hidrolasas de membrana. El transporte activo varía la concentración intracelular y ello da lugar un nuevo movimiento osmótico de rebalanceo por hidratación. Los sistemas de transporte activo son los más abundantes entre las bacterias, y se han seleccionado evolutivamente debido a que en sus medios naturales la mayoría de los procariotas se encuentran de forma permanente o transitoria con una baja concentración de nutrientes. Los sistemas de transporte activo están basados en permeadas específicas e inducibles. El modo en que se acopla la energía metabólica con el transporte del soluto aún no está dilucidado, pero en general se maneja la hipótesis de que las permeadas, una vez captado el sustrato con gran afinidad, experimentan un cambio conformacional dependiente de energía que les hace perder dicha afinidad, lo que supone la liberación de la sustancia al interior celular. El transporte activo de moléculas a través de la membrana celular se realiza en dirección ascendente o en contra de un gradiente de concentración (Gradiente químico) 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. Para desplazar estas sustancias contra corriente es necesario el aporte de energía procedente del ATP. Las proteínas portadoras del transporte activo poseen actividad Apaza, que significa que pueden escindir el ATP (Adenosina Tri Fosfato) para formar ADP (dos Fosfatos) o AMP (un Fosfato) con liberación de energía de los enlaces fosfato de alta energía. Comúnmente se observan tres tipos de transportadores: Importadores: son proteínas que transportan una molécula en un solo sentido a través de la membrana. Anti portadores: incluyen proteínas que transportan una sustancia en un sentido mientras que simultáneamente transportan otra en sentido opuesto. Importadores: son proteínas que transportan una sustancia junto con otra, frecuentemente un protón (H+). Como ejemplo de transporte activo, en la célula existe un mecanismo conocido como bomba de Na+ K+ que mantiene las concentraciones adecuadas de sodio y potasio en la célula, en contra de su gradiente de concentración y/o eléctrico. Este mecanismo de transporte es muy importante para el correcto funcionamiento celular, ya que permite regular las concentraciones de iones de la célula, la carga eléctrica y el mantenimiento del potencial de la membrana, entre otros aspectos.

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Escribe la diferencia a. Respiración vs fotosíntesis b. Catabolismo vs anabolismo c. Trasporte activo vs pasivo

d. Medio saturado vs diluido e. ADP vs ATP

4. SEGÚN EL PROCESO A REALIZAR: • ENDOCITOSIS: es el proceso celular, por el que la célula mueve hacia su interior moléculas grandes o partículas, englobándolas en una invaginación de su membrana citoplasmática, formando una vesícula que luego se desprende de la pared celular y se incorpora al citoplasma. Esta vesícula, llamada endosoma, luego se fusiona con un lisosoma que realizará la digestión del contenido vesicular. a) Fagocitosis: es la captura de partículas sólidas. Es el mecanismo de endocitosis que se produce cuando se engloban sustancias de tamaño relativamente grandes como bacterias, polvo atmosférico, partículas virales y cuerpos extraños. Además, constituye un mecanismo de defensa cuando es desarrollada por los leucocitos de la sangre, o una forma de nutrición, como en el caso de algunos protistas. b) Pinocitosis: La pinocitosis (del griego pinyin, beber) es un proceso que consiste en la incorporación de proteínas y otras sustancias solubles en vesículas con un alto contenido de agua. c) Endocitosis mediadas por receptor o ligando: consiste en que un receptor especifico captura sustancias especificas que están presentes en bajas concentración en el medio. Es de tipo específica, captura macromoléculas especificas del ambiente, fijándose a través de proteínas ubicadas en las membranas plasmáticas (especificas). Una vez que se unen a dicho receptor, forman las vesículas y las transportan al interior de la célula. •

EXOCITOSIS: Es el proceso encargado de expulsar los desechos de la célula y lo hacen por medio de vacuolas, este proceso es contrario a la endocitosis. 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. También interviene la exocitosis en la secreción de un neurotransmisor a la brecha sináptica, para posibilitar la propagación del impulso nervioso entre neuronas. La secreción química desencadena una despolarización del potencial de membrana, desde el axón de la célula emisora hacia la dendrita (u otra parte) de la célula receptora. Este neurotransmisor será luego recuperado por endocitosis para ser reutilizado. Sin este proceso, se produciría un fracaso en la transmisión del impulso nervioso entre neuronas.

• Escribe la diferencia entre: a. Endocitosis y exocitosis b. Pinocitosis y fagocitosis • Grafica los procesos de endocitosis y exocitosis y con ellos los de fago y pinocitosis....