Transporte Membranal JA Cardé, PhD Biol – 4019 -Lab Biología Celular Molecular Universidad de Puerto Rico - Aguadilla

Objetivos Distinguir los componentes de la membrana plasmática. Diferenciar las proteínas periféricas de las integrales en términos de su localización y función.   Explicar el concepto de permeabilidad de la membrana. Identificar la proteína integral envuelta en el paso de una sustancia a través de la membrana plasmática.  

Introducción Las membranas celulares están compuestas de una capa doble de lípidos y proteínas (periféricas e integrales (transmembranales)). La doble capa forma un emparedado de lípidos con los rabos hidrofóbicos hacia dentro y las cabezas polares expuestas hacia el exterior. En estas se incluyen una gran variedad de enzimas, proteínas adhesivas, receptores, canales, bombas y acarreadores. En este módulo estudiaremos las proteínas integrales y su función en la permeabilidad de la membrana.

Membrana Citoplásmica

Proteínas Integrales Forman poros que proveen un pasaje selectivo de iones y moléculas grandes que no son capaces de pasar por difusión simple a través de la doble capa de lípidos de las membranas celulares. Permiten a la célula controlar el tráfico a través de las membranas, lo que es esencial para muchos procesos fisiológicos. Las proteínas integrales que controlan la permeabilidad de la membrana se clasifican en tres clases: bombas, acarreadores y canales. 

Proteínas Integrales   1. Las bombas son enzimas que obtienen energía de diversas fuentes como lo son el ATP, la luz y el movimiento de iones. Las mismas establecen gradientes de concentración entre los compartimientos.

Proteínas Integrales   2. Los acarreadores son enzimas que proveen difusión facilitada (transporte pasivo) a través de la membrana, en la mayoría de los casos a favor del gradiente. Algunos acarreadores utilizan el movimiento de un soluto a favor del gradiente para acarrear un segundo soluto en contra del gradiente. Tres clases: Unipuerto transporta un solo soluto a favor del gradiente. simpuerto transporta dos solutos a la vez y hacia la misma dirección. Uno de los solutos va a favor del gradiente y el otro en contra del gradiente. antipuerto transporta dos solutos hacia direcciones opuestas. Uno de los solutos va a favor del gradiente y el otro en contra del gradiente. .

Proteínas Integrales   3. Los canales son poros específicos para la difusión de iones y usualmente abren y cierran rápido. Cuando un canal esta abierto, el flujo de iones pasa rápidamente a través del mismo, guiados por un gradiente electroquímico. El movimiento de iones a través de la membrana controla los potenciales eléctricos a través de la membrana.

Electroporación La electroporación produce una transformación más eficiente que los métodos químicos. La eficiencia de este procedimiento depende de la fuerza del campo eléctrico, el largo del pulso eléctrico y la concentración del DNA.

Materials Cubreobjetos Escarpelo Goteros Hojas de Elodea Laminillas de microscopio Microscopio Papel absorbente Solución salina al 10% Solución de glucosa al 2% Solución de almidón Solución de lisoenzima Vaso de 250 ml 

Protocolo:   Obtenga una hoja de Elodea y prepare un montaje húmedo con ella.   Observe la misma en el microscopio con el objetivo de 40 X. Asegúrese que observa muy bien la distribución de los cloroplastos. Coloque un pedazo de papel absorbente por uno de los extremos del cubreobjeto. Añada una gota de la solución salina por el extremo del cubreobjeto opuesto al papel absorbente.  

Protocolo:  Observe con detenimiento el movimiento de los cloroplastos. Esto es indicativo de la entrada de la solución a través de la membrana celular. Estime el tiempo desde el momento en que usted coloca la gota de la solución salina hasta el momento en que los cloroplastos comienzan a moverse.   Repita los pasos 1-4 con la solución de glucosa al 2%, la solución de almidón y la solución de lisoenzima. Anote sus resultados en la tabla provista en la pregunta 1.

Preguntas Utilice la tabla en Excel para que compare y contraste los resultados obtenidos. Justifique las contestaciones de la pregunta anterior. Para este ejercicio práctico utilizamos hojas de Elodea. Si este ejercicio se repite con células de ratón, ¿Observará los mismos resultados?  Explique su contestación. El peso molecular de la proteína lisoenzima es de 14.4 kda y el de la proteína BSA es de 66.6 Kda. ¿Cuál de ellas entrará más rápido dentro de la célula de Elodea? ¿Por qué? Si usted fuera a diseñar el procedimiento de este ejercicio. ¿Qué modificaciones usted sugiere para el mismo? ¿Por qué? .