Guian°3_Biologia_LT_1°Medio

swLICEO “TAJAMAR”
PROVIDENCIA
Depto. BIOLOGIA
GUIA DE APRENDIZAJE
“TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVES DE LA MEMBRANA PLASMATICA”
SECTOR: Ciencias Biológicas.
NIVEL: NM1. Plan común
PROFESOR(A): Alfaro Juana / Viviana Jaramillo
FECHA: Octubre 2011
UNIDAD TEMÁTICA: Célula.
CONTENIDO: Transporte de sustancias a través de la Membrana Plasmática
OBJETIVO DE APRENDIZAJE: Reconocer los mecanismos de transporte de sustancias a través de la membrana
plasmática
TIEMPO DE DESARROLLO DE LA GUIA DE TRABAJO y ENVÍO
10 días hábiles a partir de la fecha de disposición de guías en plataforma.
FECHA RETROALIMENTACIÓN:
1 semana a partir del envío de hojas de respuesta a profesoras.
CORREO ELECTRÓNICO DONDE ENVÍAR RESPUESTAS:
[email protected]
[email protected]
INSTRUCCIONES:
- Utilizando el texto de estudio Biología 1º Medio, ed. Santillana, apuntes de tutorías, linkografía, entre otros,
resuelva las actividades propuestas.
- Desarrolla la actividad con compañeras del mismo curso o de otro curso (3 ó 4 alumnas solamente), no se
reciben trabajos individuales.
- Lean atentamente y discutan cada pregunta antes de contestar.
- Anoten las respuestas que consideres correctas en la hoja de respuesta que está al final de la actividad.
- Envíen solo la hoja de respuesta (en este caso, titulado: Guía de Trabajo “Transporte de sustancias a través de
la Membrana Plasmática”) a los correos indicados en esta guía según corresponda a su profesora. En caso de
trabajar con compañeras de otros cursos envíen la hoja de respuesta a un solo correo, indicando nombre de
integrantes y curso de cada una.
- Esperen pauta de corrección y compare sus respuestas con las respuestas de la pauta de corrección
- Enviar dudas que surjan a partir de la lectura del texto o desarrollo de actividades a correos de profesoras.
- En caso de no conocer algún término, recuerde buscarlo y anotarlo en su glosario de términos en su cuaderno.
“TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVES DE LA MEMBRANA PLASMATICA”
La célula, tanto en el ámbito unicelular como pluricelular, está altamente relacionada con su medioambiente, con el
cual intercambia sustancias. En el primer caso el medioambiente son las circunstancias naturales en que se desenvuelve
el organismo, mientras que en el segundo caso, el medio está representado por los fluidos corporales que bañan las
células del organismo pluricelular. Sea cual sea el caso, la célula debe tomar de su medio materiales para obtener
energía, construir su propio citoplasma, para reparar estructuras, etc., lo cual se logra transportando diferentes
moléculas o sustancias químicas a través de la membrana. Es así que la membrana plasmática rodea a la célula,
definiendo su extensión y manteniendo las diferencias esenciales entre el contenido de la célula y su entorno.
Permeabilidad celular
Algunas sustancias atraviesan la membrana con mucha facilidad y otras deben se ayudadas a atravesar la membrana.
La membrana plasmática es una estructura bilaminar formada por fosfolípidos (con cabeza hidrofílica y cola
hidrofóbica) y proteínas. El orden de las llamadas cabezas hidrofílicas y las colas hidrofóbicas de la bicapa lipídica
impide que moléculas polares (con carga eléctrica), difundan a través de la membrana, pero generalmente permite el
paso de las moléculas hidrofóbicas. Por esto las membranas biológicas son semipermeables o dicho de un modo
mejorado: las membranas celulares son diferencialmente permeables, debido a la naturaleza fosfolipídica de la
membrana. Es así como las sustancias que van a atravesar la membrana plasmática van a utilizar diferentes
mecanismos según su naturaleza química , tamaño y gradiente de concentración.
a) Naturaleza química y tamaño:
El esquema
plantea que la membrana celular es
diferencialmente permeable: La naturaleza polar(con
carga eléctrica) o apolar(sin carga eléctrica) y el tamaño
de las moléculas determinan si las sustancias atraviesan
con facilidad o no la membrana celular: Tanto las
moléculas polares grandes sin carga como los iones no
atraviesan la membrana y por esto deben atravesar la
membrana a través de canales proteicos e iónicos
especiales, ya sea sin gasto de energía ( en el caso de
mecanismos de difusión facilitada) o con gasto
energético; las moléculas polares sin carga pequeñas
como la urea y el agua o las moléculas no polares
pequeñas como los gases respiratorios atraviesan la
membrana por mecanismos de difusión simple.
b) Gradiente de concentración
El gradiente de concentración se refiere a la diferencia de concentración de una determinada sustancia a ambos lados
de una membrana. El movimiento que tenga una sustancia en relación a este gradiente determina el gasto de energía
que tendrá el mecanismo de transporte. Si la sustancia se mueve de una región a otra de menor concentración, es decir,
a favor del gradiente, el transporte es pasivo y no hay gasto energético. En cambio, si se mueve de una región de
menor concentración a otra de mayor, en contra de gradiente de concentración, el transporte es activo y se gasta
energía en forma de ATP.
A__________________________
B_________________________
 Indica para cada flecha A-B a que gradiente de concentración representa(a favor de gradiente de concentración
/en contra de gradiente de concentración)






Conceptos:
Gradiente de Concentración: diferencia de concentración entre dos zonas o regiones.
Difusión: es el movimiento de partículas desde donde están más concentradas hacia donde lo están menos.
Solución: líquidos con sustancias disueltas. Si el líquido es agua, se denomina solución acuosa.
Solvente: líquido que disuelve a unas sustancias y que se encuentra en mayor cantidad en una solución.
Soluto: sustancia que se disuelve y se encuentra en menor cantidad en una solución.
Mecanismos de transporte de sustancias a través de la Membrana Plasmática
I.
Transporte Pasivo
Transporte simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante en la cual la célula no requiere de
energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o del gradiente de carga eléctrica. Se pueden
encontrar dos tipos principales de difusión:
a) Difusión simple: Para ingresar directamente por la bicapa lipídica, las sustancias deben presentar las siguientes
características: ser hidrofóbicas o solubles en lípidos. Por ejemplo, el alcohol, o de pequeño tamaño
molecular, como en el caso de la urea. Además, deben ser sustancias apolares, es decir, sin carga eléctrica. Las
principales características de este proceso son:
− No requiere de energía en forma de ATP.
− Las moléculas de soluto se mueven desde una zona de mayor concentración hacia otra de menor
concentración.
− No requiere de proteínas especiales (canales o carrier).
b) Difusión Facilitada: Las sustancias que no cumplen con estas condiciones atraviesan la membrana, utilizando
proteínas de transporte como los canales o carrier. Este tipo de transporte recibe el nombre de difusión
facilitada, debido a que cumple todas las condiciones básicas de la difusión simple, pero las sustancias
químicas son transportadas a través de proteínas de membrana especiales (proteína canal o proteína
carrier).
Las sustancias que utilizan estas formas de transporte presentan las siguientes características:
− No son capaces de ingresar directamente por la bicapa lipídica.
− Presentan carga eléctrica (polares).
− Presentan características hidrofílicas .
− Son de gran tamaño.
 ¿Cuáles son las diferencias/ semejanzas entre la difusión simple y la difusión facilitada?
c) Osmosis
La osmosis es un tipo especial de difusión que implica el movimiento de moléculas de agua o solvente, desde una
zona de mayor concentración de agua a otra de menor concentración de agua, es decir, a favor de concentración
a través de una membrana semipermeable (o desde una zona de mayor potencial hídrico a otra de menor potencial
hídrico).
Conceptos
Definición
Es aquella solución que, comparada con otra, tiene la
Solución Isotónica
misma proporción de soluto y solvente, es decir, la
misma concentración.
Es aquella solución que, comparada con otra, tiene una
Solución Hipertónica
mayor proporción de solutos, por lo tanto, está más
concentrada.
Es aquella solución que, comparada con otra, tiene una
Solución Hipotónica
menor proporción de solutos, por lo tanto, está menos
concentrada.
A través del siguiente esquema, determinaremos sus características básicas.
 Según la información entregada por la imagen, ¿en qué dirección se moverá el agua?.
 Antes del movimiento del agua, ¿cómo se considera el medio A con respecto a B? (Para ello utiliza los términos de
isotónico, hipotónico e hipertónico).
 Efecto de la osmosis en células animales (ejemplo: glóbulos rojos)
Los glóbulos rojos, al ser expuestos a diferentes soluciones, presentan los siguientes comportamientos:
− En una solución isotónica, los glóbulos rojos no experimentan ningún cambio, puesto que la
concentración de soluto y de agua al interior de éstos es igual a la del medio externo.
− En una solución hipertónica, los glóbulos rojos pierden agua, puesto que la concentración de agua en el
medio externo es baja en comparación a la presentada en el interior de los glóbulos rojos. También se
puede decir que la concentración de solutos es mayor en el medio extracelular.
− En una solución hipotónica, los glóbulos rojos comienzan a hidratarse (a ganar agua), porque la
concentración de agua en el medio externo es mayor que el medio interno (citoplasma). La
concentración de solutos es mayor en el medio intracelular.
 Efecto de la osmosis en células vegetales
Las plantas de las imágenes presentan los siguientes cambios o estados:
− La primera planta se presenta turgente o llena de agua. Esto se puede explicar observando la imagen de una de
las células que la componen. En este caso, la célula vegetal en una solución hipotónica, se llena de agua,
la cual queda almacenada en la vacuola central. Como estas células presentan una rígida pared
celular externa, no se rompen, generándose de esta forma una presión interna conocida como presión
de turgencia. Esto hace que la planta se observe saludable o turgente.
− La segunda planta se presenta un poco marchita, debido a que sus células han perdido un poco de agua.
Este caso se da especialmente en soluciones isotónicas, en las cuales las células para estar en equilibrio
con su medio externo, pierden un poco de agua.
− La tercera planta se observa completamente marchita, debido a que sus células han perdido una gran
cantidad de agua, lo cual sólo es posible cuando se enfrentan a soluciones de tipo hipertónicas. En este
caso, la membrana plasmática (producto de la deshidratación) se desprende de la pared celular,
presentándose un fenómeno conocido como plasmólisis.
Cambios en células animales y vegetales en soluciones de distintas concentraciones
Medio Extracelular
Hipotónico
Isotónico
Hipertónico
.
Célula vegetal
Ingresa agua
Turgencia
No hay cambios
Sale agua
Plasmolisis
Célula animal
Ingresa agua
Citólisis
No hay cambios
Sale agua
Crenación
II.
Transporte Activo
En este proceso:
− Se requiere de energía en forma de ATP.
− Las moléculas de soluto se mueven en contra de su gradiente de concentración.
− Las moléculas se transportan gracias a proteínas de membrana.
 ¿En qué aspectos son similares la difusión facilitada y el transporte activo, mediado por una proteína?
¿En qué aspectos difieren?
III.
Transporte en Masa
a) Endocitosis
La endocitosis es un proceso a través del cual se incorporan diversos materiales al interior de la célula, gracias a la
participación directa de la membrana plasmática. Durante este proceso, la membrana plasmática se invagina,
formando una pequeña bolsa dentro de la cual incorpora un determinado elemento que puede ser una gran partícula
(como una bacteria) o una gota de fluido. Luego esta pequeña bolsa se estrangula y se desprende de la membrana
plasmática, dando origen a una estructura conocida como vesícula, la cual quedará en el interior del citoplasma para
luego ser procesada por los lisosomas. Por último, debemos considerar que este proceso requiere energía en forma de
ATP para llevarse a cabo. Estas formas de transporte activo son muy útiles para las células, porque les permite
incorporar diversos tipos de sustancias químicas que les servirán de alimento a las células, principalmente organismos
unicelulares.
Tipos de Endocitosis
Fagocitosis
Pinocitosis
Características
Fagocitosis significa “Célula comiendo”.
Es un tipo de endocitosis en la cual se incorporan
partículas grandes como proteínas enteras e incluso
microorganismos como bacterias al interior de la célula.
Ejemplos : Protista (organismo unicelular) de agua
dulce como la Ameba que ingiere a otro protista como el
Paramecio. (alimentación)
Monocitos (tipo de glóbulo blanco) incorporando
bacterias enteras.
Pinocitosis significa “Célula bebiendo”.
Es un tipo de endocitosis en la cual se incorporan fluidos
o soluciones extracelulares al interior de la célula.
Ejemplo: Ovocito humano durante su proceso de
formación en el ovario(alimentación).
b) Exocitosis
La exocitosis es un proceso en el cual una vesícula membranosa con material para expulsar, se desplaza hacia
la membrana plasmática. Al tomar contacto con ella, su membrana se fusiona con la membrana plasmática. Luego
la vesícula se abre hacia el exterior, produciéndose la liberación de su contenido.
Este proceso es utilizado por las células para deshacerse de productos de desecho o para secretar diversas
sustancias químicas como las hormonas. La exocitosis es considerado un tipo de transporte activo, debido a
que requiere del ATP para llevarse a cabo. Para una célula, el proceso de exocitosis es importante, porque gracias
a él puede eliminar todos aquellos elementos indeseables como los desechos o secretar diversas sustancias
químicas de importancia para nuestro organismo, como las enzimas, hormonas, etc.
 Las respuestas de las preguntas con  no se envían, solo se responden para el mejor
entendimiento de la guía. Lo que SI debes enviar para evaluar son las respuestas de las
actividades a final de la guía.
Linkografía
http://www.ucopenaccess.org/courses/CPBiology/bio_2_2_1_2.swf Una animación flash que le enseña la estructura y
la función de la membrana celular.
http://www.northland.cc.mn.us/biology/BIOLOGY1111/animations/active1.swf Una clarísima animación swf que
muestra la dinámica de los procesos de endocitosis: fagocitosis, Pinocitosis y endocitosis mediada por receptor.
http://www.northland.cc.mn.us/biology/Biology1111/animations/transport1.swf Otra clarísima animación sobre los
mecanismos de transporte pasivos y activos. Siga las instrucciones del menú principal para observar animaciones de
procesos de difusión simple, difusión facilitada, osmosis y transporte activo.
http://www2.nl.edu/jste/osmosis.htm#Osmosis Una forma interactiva de predecir el comportamiento de células
animales puestas en distintos medios (isotónicos, hipotónicos e hipertónicos.
http://www.youtube.com/watch?v=fCVTjFYGX3o fagocitosis ameba
http://www.youtube.com/watch?v=ZLoJG5gqEZw Un neutrófilo (célula defensiva humana) fagocitando a una protista
que se atrevió a entrar en el cuerpo. Las células redondeadas son glóbulos rojos.
http://www.youtube.com/watch?v=EvRtKpQIn-4 más fagocitosis esta vez de glóbulos rojos por macrófagos
http://www.youtube.com/watch?v=VVORi8Bqlss osmosis
LICEO “TAJAMAR”
Departamento Biología
J.A.G/V.J.J
GUIA DE TRABAJO “ TRANSPORTE A TRAVES DE LA
MEMBRANA PLASMATICA”
Subsector : Biología
Prof. Juanita Alfaro/ Viviana Jaramillo Nivel: I Medio
1. Dado el siguiente grafico, obtenido de experimentos con distintos tipos de células puestas en distintos
medios, en que X es tiempo e Y el volumen intracelular, es posible que se trate de :
a)
b)
c)
d)
e)
Células animales en medio isotónico
Células animales en medio hipertónico
Células animales en medio hipotónico
Células vegetales en medio hipertónico
Células vegetales en medio hipotónico
Y
X
2. ¿Cuál de los siguientes fenómenos causa un aumento transitorio del área de superficie de la
membrana celular?
a) Transporte Activo
b) Difusión Facilitada
c) Pinocitosis
d) Fagocitosis
e) Exocitosis
3. En una solución acuosa con colorante azul, se sumergen esferas delimitadas por membranas
semipermeables, que también tienen colorante azul, en solución acuosa, la persona que registro los
resultados de este experimento lo hizo desordenadamente así que solo pudo rescatarse el dato de que
cuando las esferas se retiraron de la solución, tenían un colorido menos intenso. Este resultado es
compatible con las siguientes inferencias:
I. Al retirar las esferas, su contenido y el medio eran, necesariamente isotónicos entre sí.
II. La solución en que fueron puestas las esferas tenia inicialmente una concentración menor que
la del interior de las esferas
III. Al retirar las esferas estar habían disminuido su volumen
a) Solo I
b) Solo II y III
c) Solo II
d) I,II,III
e) Solo I y II
4. ¿Qué mecanismo está usando este glóbulo blanco para degradar la bacteria?
5. Indica con S o F para cada molécula de la lista si es transportada por difusión simple (S) o difusión
facilitada (F).
a. CO2
b. Proteína
c. O2
d. Na +
e. Glucosa(C6H12O6)
f. K+
g. Clh. Urea
6. Complete :
a. De dos soluciones con la misma concentración se dice que son__________________ entre sí. Si se
comparan soluciones con diferentes concentraciones, a la que tiene mayor concentración se le
denomina________________________ y a la que tiene menor concentración se le
dice_________________
b. La osmosis es el movimiento de _____________ a través de una_______________________. Ocurre
desde soluciones_______________ a soluciones___________________.
c. El transporte a través de la membrana puede ser a favor de gradiente electroquímico, es
decir,______________, o________________________ gradiente, es decir,______________. El
primero es espontaneo y se llama_________________________.
d. La ________que gasta el transporte activo se obtiene de la molécula de________________________
e. La ______________y la___________________ son transportes en que participan vesículas.
f. Hay dos tipos de endocitosis: la____________________, que es incorporación
de________________________ y la _______________________que es incorporación de
______________________________________________
7. Suponga que se coloca una célula animal en un medio que contiene una sustancia que inhibe la
producción de ATP. ¿Cómo se afectaría la actividad de la membrana celular? Fundamenta tu
respuesta brevemente
HOJA DE RESPUESTAS DE ENVIO N° 3
GUIA DE TRABAJO “TRANSPORTE A TRAVES DE LA MEMBRANA PLASMATICA”
Subsector: Biología
Nombres:
Prof. Juanita Alfaro/ Viviana Jaramillo
Curso:
Nivel: I Medio
Fecha:
1.
Mail:
2.
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4.
R:
5.
a
b
c
d
e
f
g
h
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a.
b.
c.
d.
e.
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7.
R: