Membrana biológica mecanismos de transporte

1. Membrana Biológica
Mecanismos de transporte
ÁREA CIENCIAS NATURALES
ASIGNATURA BIOLOGÍA 11°

2. Instrucciones
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principal y terminar la tutoría cuando lo desee.

3. Introducción
Este tutorial te ayudará a dominar los conceptos básicos
sobre la membrana biológica. Reconocerás cuál es la
composición de la membrana biológica y el rol de cada
uno de sus componentes. Además, conocerás cómo las
sustancias pueden atravesar la membrana biológica
usando diferentes mecanismos de transporte. Algunas de
las secciones están acompañadas de demostraciones
interactivas que te ayudarán a entender mejor los
conceptos presentados.

4. Objetivo General
Conocer la estructura, la función y los
mecanismos de transporte en la membrana
biológica.

5. Menú
Difusión
Tráfico
en la
membrana
Mecanismos
de transporte
Pulse para escoger el tema deseado

6. Membrana biológica
 Permeabilidad
 Selectividad
 Mosaico
 Fluido
 Regular
 Aislar
 Difusión
 Concentración
GLOSARIO
 Plasmólisis
 Desplasmólisis
 Hipertónico
 Isotónico
 Hipotónico
 Soluto
 Solvente

7. Difusión
Señalar los factores que permiten al agua y los
solutos moverse a través de la membrana.
Objetivo

8. CONCEPTOS DE INTRODUCCIÓN
LA CONCENTRACIÓN
Es una medida del número de
Moléculas de una sustancia
Contenidas en un volumen
determinado
de un fluido
GRADIENTE
es la diferencia de concentración
Entre el medio intra y extra celular
SOLUCIÓN
es una mezcla de dos o más componentes,
perfectamente homogénea que se
compone de un soluto
y un solvente
DIFUSIÓN
La difusión es el movimiento
de moléculas de regiones de alta
concentración a regiones
de baja concentración.

9. Difusión
Un gradiente es la diferencia en las propiedades físicas
entre dos regiones cercanas. Estas pueden ser
temperatura, presión, carga eléctrica (iones) o
concentración.
Las sustancias se mueven de un lugar a otro por el
GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN.
En biología las células están a una presión y temperatura
constante, por lo que se toma en consideración solo la
concentración y la carga eléctrica.

10. Difusión
En los gradientes las partículas se mueven de el área de
mayor concentración a menor concentración hasta que el
movimiento neto de partículas sea cero (equilibrio).
Las partículas siempre están en movimiento. A esto se le
conoce como el MOVIMIENTO BROWNIANO. Este
movimiento no se puede ver a simple vista.
Un gradiente puede ir de menor a mayor concentración
solo si se utiliza energía.

11. O2
O2
O2
O2
MOVIMIENTO BROWNIANO

12. Difusión
La difusión es el movimiento de moléculas de
regiones de alta concentración a regiones de
baja concentración. Este movimiento continúa
hasta que el movimiento neto de moléculas
sea cero (Equilibrio).
La difusión ocurre debido al gradiente de
concentración.
Para representar la difusión experimentalmente se
usan soluciones, las cuales contienen un solvente
y un soluto.
Si desea ver un ejemplo de difusión pulse
en el siguiente enlace:
Ejemplo de difusión

13. Ejemplo de difusión
Vamos a añadir una gota de colorante (soluto) en un
vaso con agua (solvente).
Tanto las moléculas de colorante como las moléculas de agua
se moverán de áreas de mayor concentración a áreas de
menor concentración hasta que el equilibrio sea alcanzado.

14. RECUERDA
PREGUNTA 1
¿A la medida del número de moléculas de
una sustancia contenidas en un volumen
determinado de un fluido, se le llama?
PREGUNTA 2
¿La sustancia que se disuelve en un fluido,
se llama?

15. Difusión
Algunos factores que afectan la difusión son:
Mientras mayor sea el gradiente de concentración
más rápida será la difusión.
 temperatura
 presión
 corrientes eléctricas
 tamaño de la molécula.

16. Difusión
La difusión en la membrana biológica es
limitada, solo moléculas pequeñas y sin carga
pueden cruzar la membrana biológica por
difusión.
Por ejemplo el agua, bióxido de carbono
(CO2), oxigeno (O2), y alcoholes pueden
cruzar la doble capa de fosfolípidos que
compone la membrana.
Los iones y moléculas polares (Hidrofílicas) como los
aminoácidos y las azucares pueden cruzar la membrana
lentamente. Este movimiento es más eficiente si estas
moléculas utilizan las proteínas portadoras de la
membrana.

17. Membrana biológica
¿Desea continuar con el tutorial o acceder el
menú principal?
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18. Mecanismo de transporte
Diferenciar los mecanismos de transporte de
sustancias a través de la membrana biológica.
Objetivo

19. Mecanismo de transporte
Pulse en el mecanismo de transporte que le
gustaría estudiar.
Transporte Pasivo Transporte Activo
Las sustancias se pueden mover a través de la
membrana biológica por medio de dos tipos de
transporte: trasporte pasivo y transporte activo

20. Mecanismo de transporte
TRANSPORTE PASIVO
Transporte Pasivo
 Transporte pasivo - las sustancias se mueven a través de la
membrana biológica a favor de un gradiente de concentración.
 Este proceso no requiere energía y son los fosfolípidos y
proteínas de la membrana las que regulan que moléculas
pueden cruzar.
 Este movimiento puede ocurrir en ambas direcciones de
la membrana.

21. Mecanismo de transporte
El transporte pasivo puede ser dividido en tres
tipos principales:
Transporte Pasivo
1. difusión simple
2. difusión facilitada
3. osmosis
Pulse en el tipo de transporte pasivo que desea aprender
Transporte Pasivo

22. Mecanismo de transporte
1. DIFUSIÓN SIMPLE
Ya que conoces el modelo del fluido mosaico sabes que la
membrana es semipermeable y esto permite que algunas
moléculas puedan cruzar la membrana con mayor facilidad
que otras.
Por ejemplo el agua y los gases disueltos como el oxígeno y
el bióxido de carbono (O2 y CO2) pueden cruzar la membrana
biológica porque son moléculas pequeñas y pueden atravesar
la doble capa de fosfolípidos.
Otras moléculas que cruzan con facilidad la membrana
biológica son aquellas solubles en lípidos como el alcohol
etílico, algunas vitaminas (A, D y E) y hormonas esteroideas.
Transporte Pasivo

23. Mecanismo de transporte
La rapidez de la difusión simple es función del gradiente de
concentración, tamaño de la molécula, temperatura y la facilidad
con la que se disuelve en lípidos.
O2 CO2
O2 CO2
Pulse en los símbolos de O2 y CO2 en el dibujo para una
demostración de cómo estas moléculas cruzan la membrana
biológica por difusión simple.
Transporte Pasivo

24. Mecanismo de transporte
Conteste si la siguiente aseveración en cierta o falsa.
Transporte Pasivo
Una molécula hidrofílica pequeña puede cruzar la membrana
biológica con mayor facilidad que una molécula hidrofóbica pequeña.
cierto falso
Las colas de los
fosfolípidos son
hidrofóbicas
Correcto, una molécula hidrofóbica cruzará la membrana con
mayor facilidad porque el interior de la membrana biológica es
hidrofóbico (colas de los fosfolípidos).
Lo siento, la respuesta correcta es falso. Recuerda que el
interior de la membrana es hidrofóbico y por esta razón una
molécula hidrofóbica pequeña cruzará la membrana con
mayor facilidad que una hidrofílica.

25. Mecanismo de transporte
Como ya sabes no todas las moléculas biológicas pueden cruzar
la membrana. Para ayudar a transportar la mayoría de las
moléculas solubles e iones a través de la membrana existen
proteínas transportadoras de canal o portadoras.
2. DIFUSIÓN FACILITADA
 Canales – son poros que atraviesan
la membrana, la mayoría de ellos son
hifrofílicos en el interior.
canales portadoras
 Portadoras – contienen sitios activos.
Proteínas pequeñas, aminoácidos y
azucares se enlazan al sitio activo, lo
que ocasiona un cambio en la
conformación de la proteína que
permite a las moléculas cruzar la
membrana.
Transporte Pasivo

26. Mecanismo de transporte
Las moléculas pueden cruzar la membrana en ambas direcciones.
La dirección depende del gradiente de concentración, o sea las
moléculas se mueven de un área de mayor concentración a un área
de menor concentración.
Pulse en las siguientes palabras para una
demostración de la difusión facilitada.
Canales Portadoras
1. La molécula se enlaza a la
proteína transportadora
2. Esto ocasiona un cambio en
conformación de la proteína
transportadora
3. La molécula es liberada al otro
lado de la membrana.
Las moléculas cruzan la membrana
utilizando la proteína de canal.
Transporte Pasivo

27. RECUERDA
PREGUNTA 1. Responda falso o verdadero
¿La rapidez de la difusión simple depende del
gradiente de concentración?
PREGUNTA 2. Responda falso o verdadero
¿La diferencia fundamental entre la difusión
simple y la facilitada, es que en la última las
moléculas necesitan de transportadores para
poder entrar o salir de la célula?

28. Mecanismo de transporte
Osmosis es la difusión de agua a través de la membrana biológica.
http://www.lourdes-luengo.org/animaciones/unidad1/osmosis.swf
3. OSMOSIS
 La dirección en la cual se mueve el agua en la membrana
biológica depende del gradiente de concentración. Esto significa
que el agua se moverá de donde hay mayor concentración de
agua hacia donde hay menor concentración hasta que el
movimiento neto de agua sea cero.
 Las proteínas de canal en la membrana biológica que solo
permiten el paso de agua se llaman ACUAPORINAS.
Transporte Pasivo

29. Mecanismo de transporte
Osmosis es la difusión de agua a través de la
membrana biológica.
3. Osmosis
 El agua pura tiene la mayor cantidad de moléculas de
agua posible.
 El agua es el solvente universal, la mayoría de las
sustancias se disuelven en agua.
Transporte Pasivo

30. Vamos a hacer un ejercicio de osmosis para repasar los conceptos.
Usted tiene en un recipiente dos soluciones de azúcar separadas por
una membrana permeable al agua. Al lado izquierdo de la membrana
la solución contiene 20% de azúcar, mientras la solución de la
derecha contiene un 40% de azúcar. Vea dibujo.
Transporte Pasivo
Mecanismo de transporte
20% azúcar 40% azúcar
Membrana
semipermeable
azúcar
agua
¿En que dirección se moverá el agua ?
Correcto, el agua se moverá hacia la
derecha hasta que el movimiento neto
de agua sea cero (alcance el equilibrio).
Ambas soluciones tendrán un 30% de
azúcar.
Lo siento, la respuesta correcta es hacia
la derecha. Esto se debe a que el agua
se moverá de donde hay mayor
concentración de agua hacia donde hay
menor hasta que el movimiento neto de
agua sea cero.
izquierda derecha

31. Mecanismo de transporte
 Isotónica, iso (igual) tónica (tonicidad), si
ambas soluciones tienen la misma
concentración de soluto.
Transporte Pasivo
Las soluciones pueden tener diferentes concentraciones de
soluto. La tonicidad se usa para comparar las concentraciones
de soluto de dos soluciones separadas por una membrana
selectivamente permeable al agua. Se dice que una solución es:
 Hipertónica, hiper (exceso), es la solución
con mayor concentración de soluto entre dos
soluciones. La solución de la izquierda es
hipertónica con respecto a la solución de la
derecha
 Hipotónica, hipo (menos de), es la solución
con menor concentración de soluto entre dos
soluciones. La solución de la derecha es
hipotónica con respecto a la solución de la
izquierda.
25%
soluto
25%
soluto
75%
soluto
25%
soluto
75%
soluto
25%
soluto

32. Mecanismo de transporte Transporte Pasivo
Vamos a hacer unos ejercicios de completar las
oraciones para distinguir entre una solución isotónica,
hipertónica e hipotónica.
Una bolsa permeable al agua que
contiene una solución de azúcar al 20%
es sumergida en un recipiente con una
solución de 30% de azúcar. La solución
en la bolsa es _________ con respecto
a la solución en el recipiente.
30%
20%
hipotónica hipertónicaisotónica
Lo siento, la contestación correcta es hipotónica porque la
concentración de azúcar en la bolsa es menor que la
concentración de azúcar en el recipiente
Correcto, la solución en la bolsa es hipotónica con respecto
a la solución en el recipiente porque la concentración de
azúcar es menor.

33. Mecanismo de transporte
30%
20%
Ya que sabes que la solución en la bolsa es hipotónica con
respecto a la solución del recipiente, esperas tú que por
osmosis el agua:
Entre a la bolsa
Salga de la bolsa
Movimiento neto sea cero
Transporte Pasivo
Correcto, hay mayor concentración de agua dentro de la bolsa
que en el recipiente. Debido al gradiente de concentración el
agua saldrá de la bolsa hacia el recipiente.
Lo siento, el agua saldrá de la bolsa porque hay mayor
concentración de agua dentro de la bolsa que en el recipiente.

34. Mecanismo de transporte
Una bolsa permeable al agua que
contiene una solución de azúcar al 30%
es sumergida en un recipiente con una
solución de 30% de azúcar. La solución
en la bolsa es _________ con respecto
a la solución en el recipiente.
30%
30%
hipotónica hipertónicaisotónica
Lo siento, la contestación correcta es isotónica porque la
concentración de azúcar en la bolsa y en el recipiente es la
misma.
Correcto, la solución en la bolsa es isotónica con respecto a
la solución en el recipiente porque la concentración de
azúcar es igual en ambos.
Transporte Pasivo

35. Mecanismo de transporte
30%
30%
Ya que sabes que la solución en la bolsa es isotónica con
respecto a la solución del recipiente, esperas tú que por
osmosis el agua:
Entre a la bolsa
Salga de la bolsa
Movimiento neto sea cero
Correcto, la concentración de agua dentro de la bolsa y en el
recipiente es la misma. No hay un gradiente de concentración
por lo tanto el movimiento neto de agua es cero.
Lo siento, el movimiento neto de agua es cero porque la
concentración de agua en la bolsa y en el recipiente es la
misma.
Transporte Pasivo

36. Mecanismo de transporte Transporte Pasivo
Una bolsa permeable al agua que
contiene una solución de azúcar al 40%
es sumergida en un recipiente con una
solución de 60% de azúcar. La solución
en la bolsa es _________ con respecto
a la solución en el recipiente.
60%
40%
hipotónica hipertónicaisotónica
Lo siento, la contestación correcta es hipotónica porque la
concentración de azúcar en la bolsa es menor que la
concentración de azúcar en el recipiente
Correcto, la solución en la bolsa es hipotónica con respecto
a la solución en el recipiente porque la concentración de
azúcar es menor.

37. Mecanismo de transporte
60%
40%
Ya que sabes que la solución en la bolsa es hipotónica con
respecto a la solución del recipiente, esperas tú que por
osmosis el agua:
Entre a la bolsa
Salga de la bolsa
Movimiento neto sea cero
Transporte Pasivo
Correcto, hay mayor concentración de agua dentro de la bolsa
que en el recipiente. Debido al gradiente de concentración el
agua saldrá de la bolsa hacia el recipiente.
Lo siento, el agua saldrá de la bolsa porque hay mayor
concentración de agua dentro de la bolsa que en el recipiente.

38. Mecanismo de transporte Transporte Pasivo
Una bolsa permeable al agua que
contiene una solución de azúcar al 60%
es sumergida en un recipiente con una
solución de 40% de azúcar. La solución
en la bolsa es _________ con respecto
a la solución en el recipiente.
40%
60%
hipotónica hipertónicaisotónica
Lo siento, la contestación correcta es hipertónica porque la
concentración de azúcar en la bolsa es mayor que la
concentración de azúcar en el recipiente
Correcto, la solución en la bolsa es hipertónica con respecto
a la solución en el recipiente porque la concentración de
azúcar es mayor.

39. Mecanismo de transporte
40%
60%
Ya que sabes que la solución en la bolsa es hipertónica
con respecto a la solución del recipiente, esperas tú que
por osmosis el agua:
Entre a la bolsa
Salga de la bolsa
Movimiento neto sea cero
Transporte Pasivo
Correcto, hay mayor concentración de agua en el recipiente
que en la bolsa. Debido al gradiente de concentración el agua
entrará del recipiente a la bolsa.
Lo siento, el agua del recipiente entrará a la bolsa porque hay
mayor concentración de agua en el recipiente que en la bolsa.

40. Mecanismo de transporte
Antes de continuar con el módulo de tutoría debe dominar
los conceptos de solución hipertónica, hipotónica e
isotónica.
Si usted entiende que no los domina puede pulsar el
botón de repasar para regresar a este tema.
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Transporte Pasivo