Porfesora Marcela Escobar Meléndez 1° Medio – Biología Puntaje

Porfesora Marcela Escobar Meléndez 1° Medio – Biología
Puntaje total: 122 puntos
GUÍA DE ESTUDIO: MEMBRANA PLASMÁTICA
Habilidades: identificar, definir, comprender, analizar y explicar.
Nombre: ________________________________________ Curso:____________ Fecha: _______
La Membrana Plasmática está formada por moléculas orgánicas, las cuales son fosfolípidos y
proteínas como estructuras claves, y que se encuentran en todas las células; encontrando diferencias de
otras moléculas para el caso de células eucariontes vegetales y animales. Para abordar mejor el tema
resuelve los siguientes problemas en tu cuaderno, utilice los apuntes de clases, pagina web de la
asignatura, texto de estudio y libros disponibles en el CRA.
I. Membrana Plasmática
1. ¿Cuál es el modelo que explica la organización estructural de la membrana celular? (2 puntos)
MODELO MOSAICO FLUIDO
2. Dibuje el modelo indicando: LEC, LIC, carbohidratos, glicoporteínas, colesterol, proteínas
citoplasmáticas, citoesqueleto, bicapalipídica. (8 puntos)
3. Indique 3 características que presenta el modelo (6 puntos)
1. La principal característica que plantea este modelo es la disposición asimétrica de sus componentes.
2. Los componentes dela membrana no tienen una posición fija, sino más bien dispersa.
3. Se parece a un mosaico por la distribución de la base de fosfolípidos con proteínasinsertas y es fluído
por el movimiento de solutos y agua en forma permanente.
4. Explica la forma en que se disponen los lípidos en la membrana celular. (2 puntos)
Los lípidos de la membrana son de dos clases: fosfolípidos y colesterol. Los fosfolípidos están dispuestos en
forma de una bicapa regular que representa la base sobre la cual se arma la membrana. El colesterol tiene
una menor representatividad sin una organización regular.
5. Nombre 3 propiedades que otorgan los fosfolípidos a la membrana celular (3 puntos)
1. Los fosfolípidos, en primer lugar, conforman la base o matriz sobre la cual se ensambla la membrana.
2. Por otra parte, su comportamiento anfipático permite que se mantenga una estructura estable en el tiempo.
3. Finalmente, los fosfolípidos otorgan fluidez a la membrana, posibilitando que sea una estructura que puede
ser atravesada por distintas sustancias, tanto las que lo hacen transitoriamente como aquellas que forman
parte de su organización.
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6. ¿Por qué es necesaria la presencia del colesterol en la membrana celular? (2 puntos)
El colesterol de la membrana otorga rigidez a la membrana. La importancia de esta característica radica en
que otorgan estabilidad mecánica a la membrana, dando diversos puntos de “apoyo” que evitan la
desestabilización de la membrana.
7. ¿Qué disposición tienen las proteínas en la membrana celular? (4 puntos)
Las proteínas de la membrana se pueden clasificar en dos categorías:
• Integrales o intrínsecas o de transmembrana: aquellas que tienen una fuerte unión a la bicapa lipidíca,
atravesando completamente el plano de la membrana.
• Periféricas o extrínsecas: aquellas que tienen unión a uno de los planos de la membrana, con una fuerza de
unión más débil.
8. ¿Qué funciones desempeñan las proteínas de membrana? (3 puntos)
Las proteínas en la membrana cumplen diversas funciones:
• Transporte de sustancias.
• Receptor de sustancias, tales como hormonas, neurotransmisores.
• Enzimas, tales como la adenil ciclasa.
9. ¿Qué posición tienen los carbohidratos dentro de este modelo de membrana? (2 puntos)
Se ubican en la mitad o cara externa de la membrana, acentuando la asimetría de ésta.
II Gradiente de concentración
1. En el esquema identifica el transporte pasivo y el activo, relacionándolo con los conceptos de a favor y
en contra del gradiente de concentración. (4 puntos)
La situación representada por A corresponde a transporte pasivo. Esto se debe a que en el medio extracelular
se encuentra la mayor concentración de la sustancia y la dirección del movimiento es de mayor a menor
concentración, o sea, es a favor del gradiente de concentración.
En la situación B se representa la sustancia saliendo de la célula, por tanto, de menor a mayor concentración.
Esta situación corresponde al transporte activo, en contra del gradiente de concentración.
2. Completa el cuadro comparativo con respecto a los tipos de transporte: (6 puntos)
Tipo de transporte
Gradiente de concentración
Gasto de energía
PASIVO
A FAVOR
SI GASTO
ACTIVO
EN CONTRA
III. Transporte a través de la Membrana Plasmática
Define en forma breve los siguientes conceptos (8 puntos):
A. Transporte pasivo:
B. Transporte activo:
C. Osmosis:
D. Glucoproteína:
E. Carrier o permeasa:
F. Difusión facilitada:
G. Proteína intrínseca:
H. Carrier antiporte:
CON GASTO
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1. Transporte pasivo
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Esquema: Transporte a través de la Membrana Plasmática
A continuación, a través de un esquema
determinaremos las vías que pueden utilizar algunas
sustancias para cruzar la membrana celular, según
su naturaleza química o tamaño molecular.
1. De acuerdo al esquema anterior, ¿qué
características tienen las sustancias que atraviesan
directamente la bicapa de fosfolípidos? (2 puntos)
Son moléculas pequeñas sin carga eléctrica
(apolares). Aparecen como ejemplo los gases (CO2,
O2 y N2)
2. ¿Qué componente de la membrana es el que
impide el paso de las sustancias que aparecen en el
esquema? (2 puntos)
Los fosfolípidos por sus características de sustancias
hidrofóbicas y apolares impiden el paso de sustancias
como los iones o moléculas de mayor tamaño
molecular.
3. ¿Qué mecanismo deben utilizar las sustancias que no pueden ingresar directamente por la bicapa de
fosfolípidos? (2 puntos)
Para que se produzca el transporte de las sustancias con carga eléctrica (polares) y de mayor tamaño
molecular deben participar proteínas de membrana.
4. Menciona 3 características de las sustancias que no pueden atravesar a través de la bicapa de
fosfolípidos? (3 puntos)
Son sustancias que presentan carga eléctrica, tales como los iones: Na+, K+, Cl-, Ca+, etc.
Además las sustancias de mayor tamaño molecular, como glucosa, aminoácidos, ATP tampoco pueden
ingresar directamente por la bicapa de fosfolípidos.
Tipos de transporte pasivo
Al hablar de los tipos de transporte pasivo, podemos mencionar la difusión simple, la difusión
facilitada y la osmosis. Para el caso de la
Tipos de transportes pasivos
difusión simple el paso de sustancias es a
través de los poros, que se forman en la
membrana plasmática, como producto de la
organización de los fosfolípidos. Para la
difusión facilitada, la clave del transporte es
que participa una proteína de membrana.
A continuación se presentan esquemas
asociados a estos tipos de transporte,
obsérvalos detenidamente y contesta las
preguntas asociadas.
1. ¿Qué nombre recibe el mecanismo de transporte A? (2 punto)
El mecanismo representado en A es la difusión simple, ya que el transporte ocurre directamente a través de la
bicapa de fosfolípidos.
2. ¿De qué manera se denomina el transporte B? (2 punto)
El transporte en B es la difusión facilitada, ya que para que la sustancia se pueda mover a favor de su
gradiente de concentración debe participar una proteína que facilite el paso de la sustancia.
3. ¿Qué tienen en común el transporte C y D? (3 punto)
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El transporte se realiza en ambos casos por una proteína de membrana a favor del gradiente. En C se trata de
un canal iónico y D de un carrier.
La Osmosis
Concentraciones de agua.
La osmosis es un tipo especial de difusión que implica el
movimiento de moléculas de agua, desde una zona de mayor
concentración de agua a otra de menor concentración de agua,
a través de una membrana semipermeable (o desde una zona
de mayor potencial hídrico a otra de menor potencial hídrico).
A través del siguiente esquema, determinaremos sus
características básicas.
4. ¿Cuál de los dos medios, A o B, está más concentrado? (2 puntos)
El medio B está más concentrado en cuanto a la cantidad de soluto que el medio A. El medio B presenta 20 g
de sal en 1000 ml de agua mientras que elmedio A presenta 10 g de sal.
5. Según la información entregada por la imagen, ¿en qué dirección se moverá el agua? (3 puntos)
El agua se moverá desde el medio A, donde la solución está más diluida (más agua libre), hacia el medio B,
donde está más concentrada. Dicho de otra forma, el agua se mueve desde el mayor potencial
hídrico(cantidad de agua relativa) a menor potencial hídrico.
6. Define los siguientes conceptos (3 puntos)
Conceptos
Definiciones
Es aquella solución que, comparada con otra, tiene la misma proporción de
Soluciones isotónicas
soluto, es decir, la misma concentración.
Soluciones hipertónicas
Es aquella solución que, comparada con otra, tiene una mayor proporción de
solutos, por lo tanto, está más concentrada.
Soluciones hipotónicas
Es aquella solución que, comparada con otra, tiene una menor proporción de
solutos, por lo tanto, está menos concentrada.
2. Transporte activo
Para el transporte
activo, existen dos tipos, el
mediado por proteínas
carrier o bombas, donde se
encuentra la Bomba Na+ y
K+; y el mediado por
vesículas o transporte en
masa, donde se encuentra la
endocitosis y la exocitosis.
A continuación se
describirán, dichos
transportes, a través de las actividades:
a) Sobre la base del esquema anterior, indica las 3 características básicas del transporte activo.
(6 puntos)
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.
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b) ¿En qué aspectos son similares la difusión facilitada y el transporte activo, mediado por un
carrier? ¿En qué aspectos difieren? (6 puntos)
− La difusión facilitada y el transporte activo son similares, en que, ambos procesos necesitan de
proteínas transportadoras o carrier para transportar moléculas.
− Ambos procesos difieren en que la difusión facilitada no requiere de energía para transportar
moléculas, debido a que ellas se mueven a favor de su gradiente de concentración; en cambio, el
transporte activo mediado por proteínas requiere de energía para movilizar moléculas, debido a
que ellas se transportan en contra de su gradiente de concentración.
3. Transporte en masas
a. Endocitosis
Observa la imagen y responde las siguientes preguntas.
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.
Transporte en masa: Endocitosis.
1. Señala las características principales de los diferentes tipos de endocitosis observados en la
imagen anterior. (6 puntos)
Tipos de endocitosis
Fagocitosis
Pinocitosis
Endocitosis mediada por
receptores
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.
Pinocitosis significa “Célula bebiendo”.
Es un tipo de endocitosis en la cual se incorporan
fluidos o soluciones extracelulares al interior de la célula.
Es un tipo de endocitosis en la que se incorporan
moléculas específicas al interior de la célula. En este
caso, la membrana plasmática posee proteínas
receptoras especiales, las cuales al combinarse con
una molécula específica provocan que la membrana
forme una pequeña depresión, que posteriormente se
desprende hacia el interior del citoplasma.
Este tipo de transporte es utilizado para incorporar
diversos elementos, especialmente colesterol.
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2. Indica las diferencias observadas entre los tres tipos de endocitosis. (3 puntos)
La fagocitosis incorpora partículas grandes al interior de la célula; la pinocitosis incorpora fluidos
extracelulares; y la endocitosis mediada por receptor incorpora moléculas específicas, gracias a receptores de
membranaespecíficos.
3. Señala la utilidad que representan para las células, estas formas de transporte activo. (2 puntos)
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.
4. Explica por qué la endocitosis es considerada como una forma de transporte activo. (4 puntos)
La endocitosis es considerada como una forma de transporte activo porque, para poder incorporar diferentes
partículas de alimento (grandes proteínas o células enteras) con la intervención directa de la membrana
plasmática, gasta una gran cantidad de ATP.
5.
Completa el siguiente cuadro, mencionando los siguientes puntos: Ejemplo de célula y función que
realiza. (6 puntos)
Tipos de
endocitosis
Fagocitosis
Ejemplo de células
Función
Protista (organismo unicelular) de
agua dulce como la Ameba que
ingiere a otro protista como el
Paramecio.
Monocitos (tipo de leucocito)
incorporando bacterias enteras.
Pinocitosis
Ovocito humano durante su proceso
de formación en el ovario.
En ambos casos, la función principal es la
alimentación.
Particularmente, en el caso de los
monocitos, gracias a la fagocitosis,
ayudan a destruir bacterias que pueden
causar daño en nuestro organismo. La
fagocitosis la realizan células altamente
especializadas.
Alimentación.
Endocitosis
mediada por
receptores
La mayoría de las células animales
utiliza este transporte para incorporar
colesterol.
Incorporación de determinadas sustancias
químicas específicas, como, por ejemplo,
colesterol, hormonas. También este tipo
de endocitosis es especializado.
b. Exocitosis
Observa la siguiente imagen y luego responde las preguntas
Exocitosis
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1. Explica (en forma general) la manera en que se lleva a cabo el proceso de exocitosis. (6 puntos)
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.
2. Señala la importancia que representa para una célula el proceso de exocitosis.(4 puntos)
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., cuyos tamaños moleculares son mayores.
3. Explica por qué la exocitosis es considerada un tipo de transporte activo. (2 puntos)
La exocitosis es considerada un tipo de transporte activo, debido a que requiere de ATP, por el movimiento de
membrana involucrado.
4.
¿Qué tipos de células llevan a cabo continuamente el proceso de exocitosis? (3 puntos)
En general, todas las células llevan a cabo el proceso de exocitosis, porque ellas necesitan eliminar sus
elementos de desecho. Sin embargo, existen células como las células pancreáticas, que además de utilizar la
exocitosis para eliminar diversos elementos, la utilizan para secretar algunas sustancias de gran importancia
para nuestro organismo, en este caso, jugo pancreático.