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New Jersey Center for Teaching and Learning
Iniciativa de Matemática Progres iva®
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Vocabulario transporte activo proteína integral proteína carrier proteína canalgradiente concentración
difusiónactividad enzimática
difusión facilitadamosaico fluidohipertónico/ahipotónico/a
isotónicomolaridadósmosistransporte pasivo
proteína periférica
bicapa fosfolipídica
permeabilidad selectiva
transducción de señal
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Click en el tema para ir a esta sección
Membranas: Temas de la unidad
· Membranas, Difusión· Ósmosis
· Membrana Plasmática Transporte a través de proteínas
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Membranas
Las membranas son una organización de fosfolípidos que encierran un determinado volumen.
Actúan como una pared o una barrera que separa el exterior del interior de ese volumen cerrado.
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Membranas
Recuerda que aprendimos que un fosfolípido tiene una extremo hidrofílico y un extremo hidrofóbico. Cuando estos fosfolípidos se organizan para formar una membrana que separa el interior y el exterior de la forma, estos espacios por lo general incluyen agua.(Piensa en un globo de agua en una bañera).
Entonces, ¿cómo pueden estos fosfolípidos organizarce de manera que sus extremos hidrófobos no están cerca del agua?
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Bicapa fosfolípidaLos fosfolípidos no forman una sola línea, sino que forman dos líneas paralelas con sus extremos hidrófobos en el medio. Entonces los extremos hidrófobos están protegidos del agua por los extremos hidrófilos.
Los fosfolípidos son moléculas amfifílicas (anfipáticas): es decir, que contienen ambas regiones hidrófoba e hidrófila
Llamamos a esta estructura bicapa
de fosfolípidos.
hidrofílico
hidrofílico
hidrofóbico
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1 La sección marcada como A es
A anfifílico
B hidrofóbico
C hidrofílicoA
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2 La sección marcada como B es
A anfifílico
B hidrofóbico
C hidrofílico
B
B
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Permeabilidad Selectiva Las membranas permiten la ingesta de nutrientes y la eliminación de residuos, ya que son selectivamente permeables. Esto significa que pueden dejar pasar a través de ellas algunas moléculas y a otras nos.
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La formación de una membrana fue uno de los primeros pasos en la evolución de las células.
La membrana separa el mundo interior del mundo exterior permitiendo la ingesta de nutrientes y la eliminación de los residuos.
La regulación de la cantidad de nutrientes y desechos que pasan a través de la membrana se llama mantenimiento de la homeostasis
Homeostasis
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3 El componente básico de todas las membranas es
A
B
C
D fosfolípidos
proteínasgrasas
almidones
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4 ¿Cuántas capas tiene la membrana plasmática?
A una
B dos
C tres
D cuatro
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5 Los fosfolípidos se organizan de manera que
A los extremos hidrofílicos están en contacto entre sí
B los extremos hidrofóbicos están en contacto entre sí
C el extremo hidrofílico de una capa se encuentra con el extremo hidrofóbico de la otra capa
D el extremo hidrofóbico está en contacto con el volumen cerrado de fluido.
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6 Las membranas plasmáticas permiten que pasan a través de ellas todo tipo de moléculas
Verdadero
Falso
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7 La regulación del ambiente interno de una célula se llama
A permeabilidad selectiva
B
C fosfolípidos
D
membrana plasmática
mantenimiento de la homeostasis
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Transporte Pasivo
Algunas moléculas pasan a través de la membrana sin el uso de energía, esto se llama transporte pasivo.
Estas moléculas siempre se mueven desde áreas de alta concentración hacia áreas de baja concentración. Esto se conoce como movimiento "con el gradiente de concentración."
Baja Concentración
Click sobre la imagen para ver como se mueven las moléculas
Alta concentración
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Revisión de soluciones
Se define a las soluciones como mezclas homogéneas de dos o más sustancias puras.
El _______________ es la sustancia presente en mayor abundancia.
Todas las otras sustancias son ____________.
___________ disuelve al ___________ .
En biología el solvente es casi siempre___________ .
Res
pues
ta
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Molaridad (M)
· Dos soluciones pueden contener los mismos compuestos, pero ser bastante diferentes debido a que las proporciones de estos compuestos son diferentes.
· La Molaridad es una manera de medir la concentración de una solución.
Expresando Concentraciones de Soluciones
Molaridad (M) = moles de solutovolumen de solución en litros
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Masa de Soluto
Volumen deSolvente
Concentración
5g C
10g C
20g NaCl
20g NaCl
100ml
100ml
100ml
200ml
___________
___________
___________
___________
Práctica de Concentración
Calcula las concentraciones de abajo
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Difusión
Ósmosis
Difusión Facilitada
Tres Tipos de Transporte Pasivo
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Difusión es el proceso donde las moleculas de soluto se mueven desde áreas de alta concentración hacia áreas de baja concentración. Las membranas actúan como barreras entre esas dos áreas. Las moléculas seguirán atravesando la membrana hasta que se alcance un equilibrio.
Difusión
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¿Hacia dónde se moverá el O2 ?
8.3mM O2
9.5mM O2
DifusiónNo se requiere energía para mover las moléculas a favor del gradiente de concentración .
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Los gradientes de concentración son específicos para cada tipo de molécula, lo que significa que cada tipo de molécula se puede difundir en una dirección diferente, algunas hacia adentro y algunas hacia afuera
La difusión es un proceso espontáneo y cada tipo de molécula se difunde a su propio ritmo.
Difusión
¿Hacia dónde se moverá el O 2 ?
¿Hacia dónde se moverá el CO2?
9 mM O2
6 mM CO2
7.2mM O2
7.2mM CO2
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8 La difusión es el movimiento de moléculas
A
B a favor de su gradiente de concentración
C
D
en contra de su gradiente de concentración
en su gradiente de concentración
fuera de su gradiente de concentración
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9 Todas las moléculas difunden desde adentro de la membrana hacia afuera de la membrana.
Verdadero
Falso
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10 Cada tipo de molécula difunde a un ritmo diferente.
Verdadero
Falso
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11 La membrana es permeable al agua y a los azúcares simples glucosa y fructosa, pero completamente impermeable a la sacarosa. ¿Qué soluto (s) exhibirán una difusión neta hacia adentro de la célula?
A sacarosa
B glucosa
C fructuosa
D sacarosa, glucosa, y fructuosa
E sacarosa y glucosa
Célula:0.05M sacarosa0.02M glucosa
entorno0.01M sacarosa0.01M glucosa0.01M fructuosa
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12 ¿Que soluto(s) exhibirán una neta difusión hacia afuera de la célula?
A sacarosa
B glucosa
C fructuosa
D sacarosa, glucosa, y fructuosa
E sacarosa y glucosa
Célula:0.05M sacarosa0.02M glucosa
entorno0.01M sacarosa0.01M glucosa0.01M fructuosa
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13 Cuando se produce la difusión hasta que ya no hay más gradiente de concentración se ha alcanzado _______________.
A equilibrio
B permeabilidad selectiva
C bicapa fosfolípida
D homeostasis
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14 Cuando se alcanza el equilibrio, ¿cuál es la concentración de fructosa fuera de la célula?
Célula:0.05M sacarosa0.02M glucosa
entorno0.01M sacarosa0.01M glucosa0.01M fructuosa
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ÓsmosisÓsmosis es la difusión de moléculas de agua a través de una membrana permeable selectiva .
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El agua se mueve a favor de su gradiente de concentración desde un área con una gran cantidad de moléculas de agua libres a una zona con un menor número de moléculas de agua libres
Dos formas de describir la ósmosis
Ó
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Ósmosis
Si la solución que está afuera de la membrana tiene una concentración de soluto mayor que la solución en el interior, decimos que la solución de afuera es hipertónica. Esto significa que el agua se difundirá desde la solución interior hacia la solución exterior.
H2 O
molécula de soluto
molécula de agua
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Si sale demasiada agua de la célula, debido a que está en una solución hipertónica, esta puede encogerse o arrugarse.
molécula de soluto
molécula de agua
H2 O
Ósmosis
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Si la solución en el exterior de la membrana tiene una concentración de soluto más baja que la solución dentro de la membrana decimos que la solución de afuera es hipotónica. Esto significa que el agua se difundirá desde la solución exterior hacia la solución interior
molécula de soluto
molécula de agua
H2 O
Ósmosis
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H2 O
molécula de soluto
molécula de agua
Ósmosis
Si entra demasiada agua en una célula debido a que está en una solución hipotónica, puede hincharse y si se hincha demasiado, puede_______o lisarse.
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Si la solución en el exterior de la membrana tiene una concentración de soluto igual a la solución dentro de la membrana decimos que la solución de exterior es isotónica respecto de la solución interior. Esto significa que el agua se difundirá a través de la membrana por igual en cualquier dirección.
H2 O
molécula de soluto
molécula de agua
Ósmosis
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15 La difiusión de moléculas de agua a través de una membrana permeable selectiva ¿se llama?
A difusión
B isotónica
C ósmosis
D hipotónica
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16 Las moléculas de agua se difunden desde
A dentro de la membrana plasmática hacia afuera
B fuera de la membrana plasmática hacia adentro
C desde áreas de alta concentración de soluto hacia áreas de baja concentración de soluto
Ddesde áreas de baja concentración de soluto hacia áreas de alta concentración de soluto
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17 La difusión y la ósmosis son tipos de transporte activo .
Verdadero
Falso
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18 ¿Qué tipo de ambiente tiene una mayor concentración de solutos en el exterior de la membrana plasmática que en el interior de la membrana plasmática?
A hipertónico
B isotónico
C normal
D hipotónico
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19 ¿Qué tipo de entorno tiene cantidad igual de soluto en el interior y en el exterior de la membrana plasmática?
A hipertónico
B isotónico
C normal
D hipotónico
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20 ¿Qué tipo de solución tiene un mayor flujo de agua hacia el interior de la membrana plasmática?
A hipertónica
B isotónica
C normal
D hipotónica
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21 La membrana es permeable al agua y a los azúcares simples glucosa y fructuosa, pero completamente impermeable a la sacarosa. ¿Es la solución exterior de la célula isotónica, hipotónica o hipertónica?
A Hipertónica
B Hipotónica
C Isotónica
Célula:0.03M sacarosa0.03M glucosa
entorno0.02M sacarosa0.04M glucosa0.01M fructuosa
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22 ¿En qué dirección va a haber un movimiento osmótico neto de agua?
Célula:0.05M sacarosa0.03M glucosa
entorno0.02M sacarosa0.04M glucosa0.01M fructuosa
A Adentro
B Afuera
C No hay ósmosis neta
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Membrana Plasmática de las Células,
Transporte a través de Proteínas
Volver a laTabla de Contenidos
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Membrana Plasmática de Células
Las células primitivas eran simples bicapas lipídicas, que se basaban únicamente en el transporte pasivo.
Posteriormente las células desarrollaron membranas más complejas que incluyeron las proteínas. Estas proteínas actúan como puertas para permitir que más moléculas entren y salgan de la célula.
La mayoría de las moléculas más pequeñas pueden difundirse sin membranas de proteínas.
Las moléculas más grandes necesitan ser ayudadas a difundirse a través de una membrana por estas proteínas.
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Fosfolípidos
Cabeza hidrofílica
Cabeza hidrofílica
Bicapa fosfolipídica
Recuerda que las membranas están formadas en su mayoría por fosfolípidos.
Los fosfolípidos son moléculas __________________que contienen regiones hidrofóbias e hidrofílicas.
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2 Tipos de Proteínas de Membrana
Las proteínas periféricas no se incrustan en la membrana, sino que permanecen en un solo lado de la membrana.
Las proteínas integrales pasan a través del núcleo hidrofóbico y, a menudo abarcan la membrana de un extremo a otro, también se llaman proteínas transmembrana
La membrana plasmática también contiene dos tipos de proteínas
Proteínas Integrales (transmembrana)
Proteínas Integrales (monotópicas)Proteínas Periféricas
Proteínas Periféricas
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Bicapa fosfolipídica
Carbohidratos
Glucoproteínas
Proteínas globulares
Proteínas Canal (proteínas de transporte)
Colesterol
Filamentos del citoesqueleto
Proteínas periféricas
Proteínas de alfa hélice (proteínas integhrales
Glucolípidos
Proteínas de superficie
Proteínas glolulares (integrales
Mosaico fluidoA la membrana plasmática se llama a veces, mosaico fluido.
Fluido porque los fosfolípidos pueden moverse a ambos lados dentro de la memebrana y no permanecen en una misma posición.
Las proteínas también pueden moverse alrededor de la membrana pero son mucho más grandes que los fosfolípidos y se mueven más lentamente.
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Mosaico fluido
Bicapa fosfolipídica
Carbohidratos
Glucoproteínas
Proteínas globulares
Proteínas Canal (proteínas de transporte)
Colesterol
Filamentos del citoesqueleto
Proteínas periféricas
Proteínas de alfa hélice (proteínas integhrales
Glucolípidos
Proteínas de superficie
Proteínas glolulares (integrales
A la membrana plasmática se llama a veces, mosaico fluido.
Mosaico porque contiene diferentes proteínas dispersas a lo largo
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23 ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el papel de los fosfolípidos en la formación de las membranas es la correcta?
A Son completamente insolubles en agua.
B Forman una sola hoja en agua.
C Forman una estructura en la que la porción hidrófoba se enfrenta hacia afuera.
D Forma una estructura permeable selectiva .
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24 ¿Cuál describe mejor la estructura de la membrana plasmática de la célula?
A proteínas intercaladas entre dos capas de fosfolípidos
B proteínas incrustadas en dos capas de fosfolípidos
C fosfolípidos intercaladas entre dos capas de proteínas
D una capa de proteínas recubriendo a dos capas de fosfolípidos
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25 El modelo de mosaico fluido de la estructura de la membrana se refiere a _____.
A la fluidez de los fosfolípidos y el patrón de las proteínas en la membrana
B la fluidez de las proteínas y el patrón de los fosfolípidos en la membrana
C la capacidad de las proteínas para cambiar de lado en las membranas
D la fluidez de las regiones hidrófobas, proteínas, y el patrón de mosaico de las regiones hidrófilas
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Las proteínas sirven para varias funciones importantes en la membrana de la célula.
Transporte
Transducción de señales
Reconocimiento célula-célula
Actividad enzimática
Funciones de la Proteína de Membrana
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Transporte
Las proteínas pueden actuar como puertas para los nutrientes y los desechos.
Hay dos tipos de transporte los cuales requieren proteínas:
· Difusión Facilitada (un tipo de transporte pasivo)
· Transporte Activo (requiere energía)
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Las moléculas pequeñas como O2 y CO2 se difunden fácilmente a través de todas las membranas plasmáticas porque son pequeñas y no polares, ya que pueden deslizarse entre los fosfolípidos.
Sin embargo......
Difusión Facilitada
Las moléculas más grandes y los iones, (partículas cargadas), no pueden deslizarse entre los fosfolípidos, ya que necesitan la ayuda de una proteína de transporte. Esto se llama difusión facilitada.
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Al igual que en la difusión regular, las partículas en la difusión facilitada se mueven de un área de mayor concentración a menor concentración.
A diferencia de la difusión regular estas partículas se mueven a través de la membrana con la ayuda de una proteína integral.
Dado que las sustancias van con su gradiente de concentración, esto es un tipo de transporte pasivo: no se necesita energía.
Difusión Facilitada
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Proteínas de canales, son un tipo de proteínas de transporte transmembrana que proporcionan pasillos que le permiten a una molécula o un ión específico cruzar la membrana.Las proteínas transportadoras, son otro tipo de proteínas de transporte transmembrana que cambian de forma ligeramente cuando una molécula específica se une a ella con el fin de ayudar a mover esa molécula a través de la membrana.
Ejemplos de Proteínas de Transporte
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Ejemplos de Proteínas de Transporte
Espacio extracelular
Espacio intracelular
Proteínas canal
Proteínas transportadoras
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26 ¿Cuál de las siguientes moléculas es más probable que se difunda libremente a través de la bicapa lipídica de la membrana plasmática, sin la participación de una proteína de transporte?
A dióxido de carbono
B glucosa
C ión sodio
D ADN
E todas las de arriba
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27 ¿Cuál de los siguientes procesos incluye todos los demás?
A ósmosis
B difusión de un soluto a través de una membrana
C difusión facilitada
D transporte pasivo
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28 La difusión facilitada mueve moléculas _____.
A en contra de sus gradientes de concentración utilizando energía
B en contra de sus gradientes de concentración sin utilización de energía
C a favor de sus gradientes de concentración utilizando energía
D a favor de sus gradientes de concentración sin utilización de energía
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29 Las proteínas de transporte son un ejemplo de proteínas integrales.
Verdadero
Falso
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Transporte Activo El transporte activo utiliza energía para mover los solutos a través de una proteína de transporte en contra sus gradientes de concentración.
Las proteínas de transporte pueden ser utilizadas en el transporte activo de moléculas específicas
energyenergía
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Comparando difusión facilitada y transporte activo
Transporte Pasivo
Transporte Activo
(REQUIERE ENERGÍA)
Transporte pasivo Transporte activo
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30 ¿Cuál de los siguientes no está de alguna manera involucrado en la difusión facilitada?
A un gradiente de concentración
B una membrana
C una proteína
D una fuente de energía
E todas las de arriba son componentes de la difusión facilitada
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31 El transporte activo mueve moléculas _____.
A en contra de sus gradientes de concentración utilizando energía
B en contra de sus gradientes de concentración sin utilización de energía
C a favor de sus gradientes de concentración utilizando energía
D a favor de sus gradientes de concentración sin utilización de energía
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32 ¿Qué proteína puede usarse tanto para el transporte activo y pasivo?
A proteína de transporte
B proteína de canal
C cualquier proteína integral
D cualquier proteína transmembrana
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Transporte
Funciones de las proteínas de membranaEn la membrana celular las proteínas tienen varias importantes funciones.
Click aquí para ver una animación sobre proteínas de membrana
Actividad enzimáticaAlgunas proteínas son utilizadas para catalizar (acelerar) reacciones.
Reconocimiento célula- célulaAlgunas proteínas son utilizadas para reconocer virus, bacterias o células que se encuentran adheridas en el interior celular.
Transducción de señalAlgunas proteínas son utilizadas para obtener información sobre el medio que rodea a la célula.
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Difusión Difusión Facilitada Transporte Activo
Sin Energía
Requiere Energía Proteína Transmembrana
Alta Baja
Baja AltaProteína de Tranporte
Proteína de canal
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