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Propiedad Intelectual Cpech Membrana celular: modelo de organización. Transporte a través de la membrana PPTCANCBBLA04007V1 Biología.

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1 Propiedad Intelectual Cpech Membrana celular: modelo de organización. Transporte a través de la membrana PPTCANCBBLA04007V1 Biología

2 Propiedad Intelectual Cpech Aprendizajes esperados Reconocer y explicar el modelo de membrana mosaico fluido. Comprender el significado de la membrana, como estructura que relaciona a la célula con su entorno de manera dinámica y continua. Definir los conceptos de gradiente de concentración, transporte pasivo, transporte activo. Explicar las diferencias entre los transportes.

3 Propiedad Intelectual Cpech Introducción La célula constituye la unidad funcional de los seres vivos. Como tal es que establece relaciones con su entorno a través de la membrana celular. Esta estructura es una unidad que presenta un comportamiento variable, concepto conocido como permeabilidad selectiva. Esta capacidad para variar su conducta la hace indispensable para mantener el equilibrio del medio intracelular y extracelular.

4 Propiedad Intelectual Cpech Pregunta PSU El esquema representa un segmento de la membrana plasmática. Respecto a P, Q y R, es correcto afirmar que I) P está compuesto de carbono e hidrógeno. II) Q tiene carga eléctrica. III) R es una zona de puentes de hidrógeno. A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo III D) Sólo I y II E) I, II y III DEMRE, Admisión 2011.

5 Propiedad Intelectual Cpech Membrana celular

6 Propiedad Intelectual Cpech COMPONENTES DE LA MEMBRANA CELULAR Proteínas Glúcidos Colesterol Fosfolípidos Membrana celular

7 Propiedad Intelectual Cpech Se ubican formando una bicapa lipídica que constituye la matriz de la célula. FOSFOLÍPIDOS Membrana celular COMPONENTES DE LA MEMBRANA CELULAR

8 Propiedad Intelectual Cpech Se ubican entre los fosfolípidos y le otorgan rigidez a la membrana. COLESTEROL Membrana celular COMPONENTES DE LA MEMBRANA CELULAR

9 Propiedad Intelectual Cpech oTransmembranales o integrales o intrínsecas: cruzan toda la membrana y se pueden ver por el interior y el exterior de la célula. PROTEÍNAS DE MEMBRANA Membrana celular COMPONENTES DE LA MEMBRANA CELULAR oPeriféricas o extrínsecas: se adhieren a la membrana por un solo lado. Proteínas integrales Proteínas periféricas

10 Propiedad Intelectual Cpech oSolo se encuentran en el exterior de la membrana, y le confieren la asimetría a esta. oCorresponden a los oligosacáridos: glucoproteínas y glucolípidos. oSolo se encuentran en el exterior de la membrana, y le confieren la asimetría a esta. oCorresponden a los oligosacáridos: glucoproteínas y glucolípidos. GLÚCIDOS Membrana celular COMPONENTES DE LA MEMBRANA CELULAR

11 Propiedad Intelectual Cpech Características de la membrana celular: oPresenta fluidez, es decir, las membranas no son estáticas sino que presentan movimiento. oPresenta permeabilidad selectiva o es semipermeable. oEstán formadas por una bicapa lípidica con proteínas insertas (lipo-proteíca). Membrana celular

12 Propiedad Intelectual Cpech Funciones de la membrana celular: oRegula el paso de sustancias a través de ella. oAísla y separa un medio químico de otro. oRegula el contenido interno de la célula o de un organelo membranoso. Membrana celular

13 Propiedad Intelectual Cpech Membrana Celular Porción externa Porción interna Gradiente de concentración

14 Propiedad Intelectual Cpech ¿En qué dirección se debe mover la sustancia para que no exista gasto energético? Gradiente de concentración

15 Propiedad Intelectual Cpech Membrana Celular Membrana Celular Porción externa Porción interna A FAVOR DEL GRADIENTE Gradiente de concentración

16 Propiedad Intelectual Cpech transporte pasivo Se denomina transporte pasivo, debido a que no hay gasto energético. Gradiente de concentración Membrana Celular Membrana Celular Porción externa Porción interna A FAVOR DEL GRADIENTE ¿Cómo se denomina este tipo de transporte?

17 Propiedad Intelectual Cpech Gradiente de concentración Si la sustancia química se mueve en contra del gradiente de concentración ¿Qué nombre recibe este tipo de transporte?

18 Propiedad Intelectual Cpech Membrana Celular Membrana Celular Porción externa Porción interna EN CONTRA DEL GRADIENTE Gradiente de concentración activo En este caso el transporte se llama activo, porque es en contra del gradiente de concentración, lo que determina que exista un gasto energético.

19 Propiedad Intelectual Cpech Movimiento de moléculas de soluto, o agua a favor de su gradiente de concentración (desde una zona de mayor concentración de moléculas a otra zona de menor concentración de moléculas). No gasta ATP. El movimiento de moléculas se estabiliza, cuando las concentraciones de una sustancia a ambos lados de la membrana están en equilibrio (en iguales concentraciones). Movimiento de moléculas de soluto, o agua a favor de su gradiente de concentración (desde una zona de mayor concentración de moléculas a otra zona de menor concentración de moléculas). No gasta ATP. El movimiento de moléculas se estabiliza, cuando las concentraciones de una sustancia a ambos lados de la membrana están en equilibrio (en iguales concentraciones). Transporte pasivo

20 Propiedad Intelectual Cpech Transporte pasivo

21 Propiedad Intelectual Cpech DIFUSIÓN SIMPLE proteína o Movimiento de moléculas de soluto, a favor de su gradiente de concentración, para ello las sustancias atraviesan la membrana a través de la bicapa lipídica por espacios llamados poros. o Usan este tipo de transporte sustancias pequeñas o apolares. o Ej.: oxígeno, dióxido de carbono, urea, alcohol. o Movimiento de moléculas de soluto, a favor de su gradiente de concentración, para ello las sustancias atraviesan la membrana a través de la bicapa lipídica por espacios llamados poros. o Usan este tipo de transporte sustancias pequeñas o apolares. o Ej.: oxígeno, dióxido de carbono, urea, alcohol. Tipos de transporte pasivo

22 Propiedad Intelectual Cpech DIFUSIÓN SIMPLE Tipos de transporte pasivo

23 Propiedad Intelectual Cpech O2O2 CO 2 Alcohol ¿Qué elementos son capaces de moverse directamente a través de la bicapa lipidica? Tipos de transporte pasivo

24 Propiedad Intelectual Cpech Sustancias con carga eléctrica Sustancias con mayor peso molecular ¿Qué elementos atraviesan la membrana ayudados por proteínas de membrana? Tipos de transporte pasivo

25 Propiedad Intelectual Cpech DIFUSIÓN FACILITADA proteína Se lleva a cabo gracias a las proteínas de membrana. Existen dos tipos: o A través de canales iónicos: Para sustancias pequeñas con carga. Por ejemplo, los iones como el Na +, K +, etc. o A través de carrier o permeasas: Para sustancias polares de mayor tamaño. Por ejemplo, la glucosa. Existen dos tipos: o A través de canales iónicos: Para sustancias pequeñas con carga. Por ejemplo, los iones como el Na +, K +, etc. o A través de carrier o permeasas: Para sustancias polares de mayor tamaño. Por ejemplo, la glucosa. Tipos de transporte pasivo

26 Propiedad Intelectual Cpech Transporte a través de la membrana ACD B Difusión simple Difusión Facilitada

27 Propiedad Intelectual Cpech Transporte a través de la membrana EF G

28 Propiedad Intelectual Cpech Tipos de transporte pasivo Proteínas carrier Difusión facilitada Difusión simple

29 Propiedad Intelectual Cpech Membrana Celular Agua (H 2 O) Mayor concentración de H 2 O. Menor concentración de H 2 O. Tipos de transporte pasivo OSMOSIS

30 Propiedad Intelectual Cpech Características de la osmosis: o Movimiento de moléculas de agua a favor de su gradiente de concentración. o No utiliza ATP. o El agua se moviliza a través de la bicapa de fosfolípidos. Características de la osmosis: o Movimiento de moléculas de agua a favor de su gradiente de concentración. o No utiliza ATP. o El agua se moviliza a través de la bicapa de fosfolípidos. Tipos de transporte pasivo

31 Propiedad Intelectual Cpech Tipos de transporte pasivo

32 Propiedad Intelectual Cpech Para estudiar la osmosis se deben estudiar 3 tipos de soluciones. Solución Hipotónica Agua (solvente) Sal (soluto) 1. SOLUCIÓN = Solvente + Soluto Tipos de soluciones 2. Solución Isotónica 3. Solución Hipertónica Siendo importante destacar que esta clasificación, se puede utilizar, comparando con otra solución.

33 Propiedad Intelectual Cpech Solución Hipotónica Agua (solvente) Sal (soluto) El soluto se encuentra en menor concentración que el solvente. 1. Tipos de soluciones

34 Propiedad Intelectual Cpech Agua (solvente) Sal (soluto) El solvente y el soluto se encuentran en igual concentración. 2. Tipos de soluciones Solución Isotónica

35 Propiedad Intelectual Cpech Agua (solvente) Sal (soluto) El soluto se encuentra en mayor concentración que el solvente. Solución Hipertónica Tipos de soluciones 3.

36 Propiedad Intelectual Cpech AB 1000 ml H 2 O 10 g NaCl20 g NaCl Tipos de soluciones ¿Cuál de los dos medios, A o B, está más concentrado? Según la información entregada por la imagen, ¿en qué dirección se moverá el agua? Para ello piensa que el sistema naturalmente tiende hacia el equilibrio

37 Propiedad Intelectual Cpech Efecto de la Osmosis en células animales Células animales sometidas a diferentes tipos de soluciones. NORMAL CITOLISIS CRENACIÓN

38 Propiedad Intelectual Cpech Células vegetales sometidas a diferentes tipos de soluciones. Efecto de la osmosis en células vegetales TURGENCIA EQUILIBRIO DINÁMICO PLASMOLISIS

39 Propiedad Intelectual Cpech Características: o Gasta ATP. Características: o Gasta ATP. Transporte activo Tipos de transporte activo: 1.Mediado por proteínas carrier o bombas. 2.Mediado por vesículas o transporte en masa. Tipos de transporte activo: 1.Mediado por proteínas carrier o bombas. 2.Mediado por vesículas o transporte en masa.

40 Propiedad Intelectual Cpech o Movimiento de moléculas de soluto, en contra de su gradiente de concentración (desde una zona de menor concentración de moléculas a otra zona de mayor concentración de moléculas). o Las moléculas de soluto utilizan proteínas de transporte o carrier para movilizarse. o Gasta ATP. o El movimiento de moléculas no alcanza el equilibrio. o Este movimiento, tiende a mantener los gradientes de concentración. o Movimiento de moléculas de soluto, en contra de su gradiente de concentración (desde una zona de menor concentración de moléculas a otra zona de mayor concentración de moléculas). o Las moléculas de soluto utilizan proteínas de transporte o carrier para movilizarse. o Gasta ATP. o El movimiento de moléculas no alcanza el equilibrio. o Este movimiento, tiende a mantener los gradientes de concentración. Transporte activo mediado por proteínas carrier

41 Propiedad Intelectual Cpech Este tipo de transporte siempre requiere una proteína de membrana muy grande llamada BOMBA. La Bomba de Sodio-Potasio Transporte activo mediado por proteínas carrier

42 Propiedad Intelectual Cpech Transporte activo mediado por proteínas carrier

43 Propiedad Intelectual Cpech Transporte activo mediado por proteínas carrier

44 Propiedad Intelectual Cpech o Para sustancias de gran tamaño la membrana debe generar un mecanismo especial mediado por vesículas. o Siempre gasta ATP. o Existen dos tipos de transporte mediado por vesículas: o Para sustancias de gran tamaño la membrana debe generar un mecanismo especial mediado por vesículas. o Siempre gasta ATP. o Existen dos tipos de transporte mediado por vesículas: 1. ENDOCITOSIS Transporte en masa o mediado por vesículas 2. EXOCITOSIS

45 Propiedad Intelectual Cpech La endocitosis es el movimiento de materiales hacia adentro de la célula, por medio de vesículas de membrana. La exocitosis es el movimiento de materiales hacia fuera de la célula, por medio de vesículas membranosas. La endocitosis es el movimiento de materiales hacia adentro de la célula, por medio de vesículas de membrana. La exocitosis es el movimiento de materiales hacia fuera de la célula, por medio de vesículas membranosas. Transporte en masa o mediado por vesículas

46 Propiedad Intelectual Cpech 1. TIPOS DE ENDOCITOSIS En la fagocitosis (significa, célula comiendo), la célula engulle deshechos, bacterias u otros objetos grandes, invaginando su membrana plasmática. La invaginación produce una vesícula llamada fagosoma, la cual usualmente se fusiona con uno o más lisosomas conteniendo enzimas hidrolíticas. Los materiales en el fagosoma son rotos por estas enzimas y degradados. FAGOCITOSIS Transporte en masa o mediado por vesículas

47 Propiedad Intelectual Cpech Fagocitosis en glóbulo blanco

48 Propiedad Intelectual Cpech 1. ENDOCITOSIS PINOCITOSIS Transporte en masa o mediado por vesículas En la pinocitosis (significa, célula bebiendo), la célula, incorpora fluidos del medio externo, invaginando su membrana plasmática.

49 Propiedad Intelectual Cpech MEDIADA POR RECEPTOR 1. ENDOCITOSIS Es la captación de macromoléculas por la célula basada en la formación de complejo Receptor - Ligando en vesículas recubiertas. Las macromoléculas se unen a receptores de la superficie de la célula Estas invaginaciones se desprenden de las membranas bajo la forma de vesículas que contienen los complejos Receptor - Ligando. El colesterol es un ejemplo de sustancias que son transportadas hasta la célula por endocitosis Mediada por Receptor. Transporte en masa o mediado por vesículas

50 Propiedad Intelectual Cpech 2. EXOCITOSIS Corresponde a la salida de sustancias de gran tamaño desde la célula. Para esto la membrana se repliega generando una evaginación. Gracias a esto la célula elimina sus desechos o bien secreta sustancias fundamentales como hormonas. Corresponde a la salida de sustancias de gran tamaño desde la célula. Para esto la membrana se repliega generando una evaginación. Gracias a esto la célula elimina sus desechos o bien secreta sustancias fundamentales como hormonas. Transporte en masa o mediado por vesículas

51 Propiedad Intelectual Cpech Membrana celular Organización Función: Transporte Bicapa de fosfolípidos Proteínas Pasivo Activo Difusión Bomba Na-K Osmosis Fluidez Carbohidratos Asimetría Síntesis de la clase

52 Propiedad Intelectual Cpech Membrana celular Organización Función: Transporte Bicapa de fosfolípidos Proteínas Pasivo Activo Difusión Osmosis Diálisis Carbohidratos Difusión simple Difusión facilitada Mediado por vesículas Mediado por proteínas carrier Síntesis de la clase

53 Propiedad Intelectual Cpech Pregunta PSU El esquema representa un segmento de la membrana plasmática. Respecto a P, Q y R, es correcto afirmar que I) P está compuesto de carbono e hidrógeno. II) Q tiene carga eléctrica. III) R es una zona de puentes de hidrógeno. A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo III D) Sólo I y II E) I, II y III DEMRE, Admisión FICHA DE REFERENCIA CURRICULAR Área / Eje Temático: Organización, estructura y actividad celular. Nivel: I Medio. Contenido: Estructuras y funciones comunes a células animales y vegetales: la membrana plasmática, el citoplasma, las mitocondrias y el núcleo; y las características distintivas de los vegetales: cloroplastos y pared celular. Habilidad: Comprensión. Clave: D. Dificultad: Alta. FICHA DE REFERENCIA CURRICULAR Área / Eje Temático: Organización, estructura y actividad celular. Nivel: I Medio. Contenido: Estructuras y funciones comunes a células animales y vegetales: la membrana plasmática, el citoplasma, las mitocondrias y el núcleo; y las características distintivas de los vegetales: cloroplastos y pared celular. Habilidad: Comprensión. Clave: D. Dificultad: Alta.

54 Propiedad Intelectual Cpech Ejercitación

55 Propiedad Intelectual Cpech Una sustancia podrá atravesar directamente la bicapa de fosfolípidos si I. posee carga eléctrica. II. es de carácter apolar. III. tiene pequeño tamaño molecular. A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo III D) Sólo II y III E)I, II y III D Ejercitación

56 Propiedad Intelectual Cpech El modelo del mosaico fluido de la membrana celular tiene como característica ser asimétrico, lo cual implica que A) está formado por dos mitades iguales. B) está formado por dos mitades de diferente ordenación. C) los componentes de la membrana se representan igualmente a ambos lados de la bicapa lipídica. D) los componentes proteicos de la membrana se pueden desplazar dentro de ella. E)las proteínas cruzan la membrana de lado a lado. B Ejercitación

57 Propiedad Intelectual Cpech De acuerdo a la siguiente situación: una sustancia X posee carga eléctrica y logra ingresar a la célula a favor de su gradiente de concentración ¿Qué fenómenos de transporte se ponen de manifiesto? I. Transporte activo. II. Canales iónicos. III. Difusión facilitada. A)Sólo I B) Sólo II C) Sólo III D) Sólo I y II E)Sólo II y III E Ejercitación

58 Propiedad Intelectual Cpech Respecto a la membrana plasmática, es correcto afirmar que I.está constituida por una bicapa lipídica. II.las proteínas son parte de su organización. III.es selectiva al paso de moléculas. A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo I y II D) Sólo II y III E) I, II y III E Ejercitación

59 Propiedad Intelectual Cpech Una sustancia que se moviliza entre el interior y exterior de la célula lo puede hacer a través de I. la bicapa de fosfolípidos. II. proteínas de membrana. III. el colesterol de la membrana. A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo III D) Sólo I y II E) I, II y III D Ejercitación


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