LICEO CARMELA CARVAJAL DE PRAT PROVIDENCIA DPTO. BIOLOGÍA

LICEO CARMELA CARVAJAL DE PRAT
PROVIDENCIA
DPTO. BIOLOGÍA
Guía de Aprendizaje N° 1
Impulso Nervioso
SECTOR: Biología
PROFESOR(ES):
NIVEL/CURSO: 1° Medio
Verónica Canavati Carrasco
Miriam Donaire Pérez
MAIL DE PROFESORES:
[email protected]
[email protected]
UNIDAD TEMÁTICA:
Célula: unidad básica de los seres vivos
CONTENIDO:
Estructura y Función de la Célula
APRENDIZAJE ESPERADO:
Distingue los procesos de intercambio de sustancias entre
la célula y su ambiente a partir de evidencia experimental.
TIEMPO PARA DESARROLLO: 29 de agosto (2 semanas)
PLAZO DE ENTREGA:
12 de septiembre
INSTRUCCIONES:
 Te solicitamos leer comprensivamente la guía conceptual sobre célula

Subraya los conceptos más relevantes, extráelos y confecciona tu propio glosario

Desarrolla las actividades propuestas en tu cuaderno de biología

Una vez desarrollada tú guía, al cumplirse el plazo estimado, te haremos llegar las
respuestas correctas, para que ustedes puedan realizar su propia retroalimentación. Si aún
les quedan dudas, se pueden comunicar con su profesora al mail correspondiente
Membrana Plasmática
Una célula viva es un sistema de moléculas que se autorreproduce dentro de un recipiente. El
recipiente es la membrana plasmática – una película lipídica tan delgada y transparente que no
puede ser visualizada directamente al microscopio óptico.
Composición química de la membrana plasmática
La membrana plasmática está compuesta fundamentalmente por proteínas, lípidos y una pequeña
porción (de 1 a 5 %) de oligosacáridos.
Entre los lípidos que la constituyen los principales componentes son fosfolípidos y colesterol.
Siendo estos los más abundantes, se disponen forman do una bicapa, con las cabezas polares
(hidrófilicas) hacia afuera y las colas apolares (hidrofóbicas) hacia adentro.
Las proteínas de acuerdo a su tipo y ubicación se dividen en dos tipos:
Proteínas hidrofóbicas que se insertan en la bicapa y que se denominan intrínsecas o integrales.
Proteínas hidrofílicas que se ubican sobre la bicapa lipídica y que se llaman extrínsecas o
periféricas.
Hay algunas proteínas que atraviesan toda la bicapa, dejando una zona hidrófilica por fuera y otra
hidrofóbica dentro de la bicapa lipídica. El colesterol se ubica entre las cabezas de los fosfolípidos
y le otorga mayor rigidez a la membrana. Las proteínas unidas a los fosfolípidos forman las
lipoproteínas.
Los carbohidratos están unidos a las proteínas s en la zona extracelular, de esta unión se forman
las glicoproteínas.
Esta disposición molecular de la membrana corresponde al modelo de mosaico fluido, con una
estructura dinámica, fluida y elástica, donde las proteínas pueden moverse dentro de la bicapa.
Imagen bicapa.
Mosaico fluido o Modelo de Singer
Actividad 1
1.- Observa la imagen de la membrana y completa la tabla.
COMPUESTO QUÍMICOS
DE LA MEMBRANA
UBICACIÓN
FUNCIÓN
2.- Responde las siguientes preguntas en base a la tabla
Componentes
1.- Lípidos
colesterol
fosfolípidos
Otros lípidos
2.- Proteínas
3.- Glúcidos
glucolípidos
glucoprótidos
%
46
22
20
4
46
8
6
2
2.- ¿Cuáles son los componentes más abundantes de la membrana plasmática?
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3.- ¿Cuál es la disposición de los fosfolípidos y el colesterol en la membrana plasmática? ¿Por
qué?
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4.- ¿Cuál es la importancia de la disposición de los fosfolípidos en la membrana plasmática? ¿Por
qué?
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5.- ¿Cuál es la importancia de la disposición del colesterol en la membrana plasmática? ¿Por qué?
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5.- ¿Para qué sirven las proteínas en la membrana plasmática?
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6.- ¿Por qué el esquema del modelo de la membrana se llama “Mosaico de Fluido?”
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El intercambio de sustancias entre la célula y el medio
Toda sustancia que ingresa o sale de la célula debe atravesar la membrana plasmática. La
membrana tiene esta facilidad. El transporte a través de la membrana puede ser de diversos tipos:
transporte activo y transporte pasivo.
El transporte activo tiene lugar cuando las moléculas pasan a través de la membrana celular, con
gasto de energía y desde una zona de menor concentración a una de mayor concentración.
El transporte pasivo se produce cuando las moléculas pasan a través de la membrana celular sin
gasto de energía y desde una zona de mayor concentración a una de menor concentración. Se
incluyen en este tipo de transporte a los procesos de difusión, osmosis y difusión facilitada.
Actividad 2
I.- Realiza los siguientes experimentos relativos a la interacción de la célula con su medio.
Experimento1 - Desplazamiento de partículas.
Materiales:
1. 3 vasos de vidrio con agua (vasos de precipitado)
2. Un frasco de agua fría y uno de agua caliente.
3. Azúcar granulada (3 cucharadas de té)
4. Colorante, tempera.
5. Colonia en espray.
Procedimiento.
1.- Dejen una cucharada de azúcar en un vaso con agua por 10 minutos.
a.- ¿Qué pasa con el azúcar?
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2.- Agreguen varias gotas de colorante en otro vaso con agua a temperatura ambiente.
b.- ¿Qué observas?
3.- Ahora agreguen gotas del mismo colorante en agua caliente, pero primero indiquen qué creen
que sucederá?
c.- Describe lo que observas.
d.- El resultado observado: ¿Es igual a tu predicción?
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e.- Compara este resultado con el del punto 2.
4.- Una alumna se colocará en una esquina de la sala, junto a la colonia. Otros alumnos se
colocarán en la esquina opuesta. La alumna rociará con el espray su esquina.
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5.- ¿Cuánto tiempo demorará en ser captado el aroma en la otra esquina?
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Te hemos presentado una serie de situaciones en las que ocurre un fenómeno de dispersión
denominado difusión.
a.- Teniendo presente la actividad anterior, propone una definición de difusión.
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b.- Acompaña tu definición, con un dibujo que represente la difusión.
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Difusión y osmosis
El agua, el oxígeno, el dióxido de Carbono y algunas otras moléculas simples pasan con libertad,
mediante difusión, a través de la membrana.
La difusión es el fenómeno caracterizado por el movimiento de moléculas desde una región de
mayor concentración a una de menor concentración. El movimiento molecular ocurre por la
existencia de un gradiente de concentración; a mayor gradiente, mayor es la difusión. Un ejemplo,
característico es lo que sucede con las moléculas de oxígeno y dióxido de carbono, los gases
respiratorios, en nuestro cuerpo.
La osmosis es un caso especial de difusión que tiene lugar a través de una membrana
semipermeable.
La célula se puede considerar como un sistema osmótico, donde existen dos compartimentos; el
medio extracelular y el medio intracelular; ambos están separados por una membrana
semipermeable (membrana plasmática) de alta permeabilidad.
Una solución que presenta la misma concentración de moléculas de agua que la célula, se dice
que es isotónica. En este tipo de solución el intercambio de agua está balanceado y la célula no
presenta alteración en su volumen.
Cuando se tiene una solución donde la concentración de agua es mayor a la del medio
intracelular, se habla de una solución hipotónica. Las células colocadas en un medio hipotónico
tienden a absorber agua y aumentar de volumen, proceso conocido como turgescencia e incluso
puede llegar a reventar (citólisis).
Cuando la concentración de agua de una solución es baja respecto al medio intracelular, como
consecuencia de la alta concentración de soluto, se tiene una solución hipertónica las células
colocadas en ella tienden a perder agua y disminuir su volumen, produciéndose en fenómeno de
plasmólisis.
Experimento 2 Difusión a través de la membrana
Materiales
1. 1 papa grande
2. Cuchillo
3. Salmuera, agua destilada, agua de la llave
4. 3 vasos de plástico transparente
Procedimiento
1. Se cortan 9 trozos de papa de 2 X 2 X 2 cm, es importante que todos tengan la misma forma y
tamaño.
2. Colocar 3 trozos en cada vaso, los cuales contendrán salmuera, agua destilada y agua de la
llave, cada uno en igual volumen
3.- Los trozos deben quedar completamente sumergidos en la solución, deberán permanecer así
por 24 horas, registre sus observaciones y luego deje montado su experimento por 48 horas más,
luego registre nuevamente sus observaciones.
Salmuera
Agua Destilada
Agua de la llave
1. ¿Cuál cree Ud. que será la razón por la cual los trozos deben ser de igual forma y tamaño?
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2. Explique ¿Qué es lo que ocurrió en cada caso con los trozos de papa?
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3. Registre todas sus observaciones. Realice dibujos.
La membrana actúa en forma selectiva, dejando pasar algunas sustancias y otras no. Es por ello
que se denomina membrana semipermeable; entonces podrías inferir ¿Qué comportamiento
tendrían las membranas permeables e impermeables?
1. ¿De qué dependerá el paso de tal o cual sustancia?
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2. ¿Cuáles son las sustancias que pasan libremente y cuáles no?
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Osmosis.
Analiza con tus compañeros (as) de grupo las siguientes situaciones en las que se presentan a los
glóbulos rojos en diferentes concentraciones del medio externo:
a.- ¿Qué tienen en común cada una de las situaciones
planteadas?
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b.- El movimiento del agua, ¿ocurre en contra de una
gradiente de concentración?
c.- El comportamiento del agua, ¿se puede definir como
un fenómeno de difusión? ¿Por qué?
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d.- Averigua el significado de los nombres que reciben los
medios en que se encuentran los glóbulos rojos en cada
una de las situaciones descritas por las figuras a, b, y c.
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e.- ¿Qué nombre recibe el proceso que acabas de
analizar?
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f.- ¿Qué es la citólisis y en qué caso se daría?
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g.- ¿Qué es la plasmólisis y en que caso se daría?
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h.- ¿Qué variable modificarías para restablecer las condiciones normales de los glóbulos rojos
presentes en los medios b y c.
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i.- ¿Sería prudente inyectarse, en forma intravenosa, una alta concentración de sal en la sangre?
¿Qué consecuencias puedes predecir?
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Difusión facilitada
Al igual que la difusión simple, se
realiza a favor de la gradiente de
concentración, pero con la ayuda de un
transportador
o
carrier,
que
corresponde a una proteína integral de
membrana que puede unirse a una
sustancia y cruzarla a través de un
lado a otro. Transportan las sustancias
en un solo sentido, no requieren gasto
de energía, son específicas para cada
sustancia y transportan un número
limitado de moléculas, ya que son
susceptibles de ser saturados frente a un exceso de moléculas a transportar. Ejemplos de
moléculas que emplean este mecanismo son la glucosa, los aminoácidos y algunas vitaminas.
ACTIVIDAD 2
1. Explica ¿por qué la imagen representa un transporte pasivo?
______________________________________________________________________________
2. Según tú ¿Qué representa la estructura señalada con la flecha y cuál es su función?
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Transportador Activo ¡Contra la corriente!
Es el paso de una sustancia a través de la membrana en contra de un gradiente de
concentración, es decir, desde una zona de menor concentración hasta una de mayor, lo que
requiere de un aporte de energía (gasto de ATP). Este tipo de transporte se verifica en sustancias
como sodio, potasio, calcio hierro, glucosa aminoácidos, etc.
Uno de los sistemas de transporte activo más importante en el organismo es el transporte de sodio
y de potasio a través de las membranas. Los líquidos extracelulares tiene normalmente una
concentración de sodio 10 veces mayor que la del interior; mientas que la concentración de
potasio es 35 veces mayor que la externa. El transporte activo de potasio hacia el interior de la
célula y el del sodio, en sentido contrario, mantiene en equilibrio estas gradientes de
concentración.
Pasaje de sustancias a través de la membrana plasmática por el transporte activo
ACTIVIDAD 3
1. Explica ¿por qué la imagen representa un transporte activo?
______________________________________________________________________________
2. Según tú ¿Qué representa la estructura señalada con la flecha y cuál es su función?
______________________________________________________________________________
3.- Indica ¿el número de moléculas presentes adentro y fuera de la membrana?
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4¿En qué sentido se mueven las moléculas? Fundamenta
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5 ¿Por qué razón se utiliza ATP en este mecanismo de transporte?
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Transporte en masa.
Cuando se requiere incorporar o eliminar una sustancia de tamaño molecular muy grande, o
incluso un microorganismo entero, no se puede usar ningún mecanismo para atravesar la
membrana plasmática En estos casos, la membrana misma se compromete en el pasaje de
partículas, organizando una vacuola que la incorpore y la transporte.
Cuando este pasaje introduce materia en el citoplasma, recibe en nombre de endocitosis; se
produce una invaginación de la membrana plasmática formando vacuolas, y la sustancia a
incorporar queda contenida en la vacuola. Cuando la sustancia es líquida el proceso se denomina
pinocitosis y cuando es sólida se habla de fagocitosis.
Exocitosis es la eliminación de grandes moléculas por parte de la célula mediante el vaciamiento
de una vacuola, la cual se fusiona con la membrana, se abre y expulsa su contenido al medio
extracelular.
Esquema del pasaje de sustancia por endocitosis
Fagocitosis
Pinocitosis
ACTIVIDAD 4
a.- ¿Qué alteración sufre la membrana plasmática?
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b.- ¿Qué se forma a partir de la membrana?
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c.- Como consecuencia del fenómeno, ¿qué beneficio podría obtener la célula?
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d.- ¿Qué tamaño tienen las sustancias incorporadas? Comparen este fenómeno con los ya estudiados
(difusión, osmosis, transporte activo, etc.)
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e.- ¿Qué características estructurales posee la membrana de la vesícula formada?
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f.- ¿Qué sucedería si hubiese una gran cantidad de endocitosis seguidas y a lo largo de toda la
superficie de la membrana celular?
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h.- La endocitosis presenta 2 tipos de mecanismo: la fagocitosis y la pinocitosis. Explica brevemente ¿en qué
consiste cada uno de ellos?
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ACTIVIDAD 5
Esquema del pasaje de sustancia por exocitosis
a.- Describa el fenómeno observado.
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b.- Comparen este fenómeno con el anterior. ¿Qué similitudes y diferencias observan?
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c.- ¿Qué le sucede a la membrana plasmática a medida que va ocurriendo una exocitosis?
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Transporte a través de la membrana plasmática
Toda sustancia que ingresa o sale de la célula debe atravesar la membrana plasmática. La
membrana tiene esta facilidad. El transporte a través de la membrana puede ser de diversos tipos:
transporte activo y transporte pasivo.
El transporte activo tiene lugar cuando las moléculas pasan a través de la membrana celular, con
gasto de energía y desde una zona de menor concentración a una de mayor concentración. Por
ejemplo la Bomba Na+ - K+
El transporte pasivo se produce cuando las moléculas pasan a través de la membrana celular sin
gasto de energía y desde una zona de mayor concentración a una de menor concentración. Se
incluyen en este tipo de transporte a los procesos de difusión, osmosis y difusión facilitada.
Para lograr los aprendizajes sobre impulso nervioso, es preciso recalcar que los procesos de
transporte pasivo en su modalidad de difusión facilitada y en el transporte activo, son las proteínas
de membrana las que permiten el intercambio de sustancias, ya sea a favor de la gradiente de
concentración en el primero o en contra de la gradiente de concentración como se produce en el
transporte activo.
Membrana: permeabilidad selectiva y mecanismos de intercambio
II. En relación a la permeabilidad selectiva y mecanismos de intercambio de sustancias a través de
la membrana, responda las siguientes preguntas:
1.- ¿Cómo se comporta la proteína canal en el proceso de transporte?
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2.- Investigue, ¿Qué sustancias son transportadas a través de la proteína canal y porqué?
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3.- Investigue, ¿Qué sustancias son transportadas a través de la proteína carrier y porqué?
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4.- Dé un ejemplo de una proteína de membrana que realice transporte activo.
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