Alumno: Alfredo Sosa HernndezPrctica No. 4 Difusin de sustancias por una membrana.Introduccin: Membrana celular: una clula eucaritica se encuentra rodeada por una membrana celular (membrana plasmtica) y el lmite entre ella y su entorno es esa membrana. La membrana tiene un espesor de ms o menos 10 nm y est compuesta por una capa doble (bicapa) de fosfolpidos y por protenas, las cuales con frecuencia poseen cadenas de oligosacridos. En general, las membranas pueden ser: permeables, impermeables y semipermeables. Las membranas permeables permiten el paso del soluto y del disolvente, las impermeables impiden el paso de ambos y las semipermeables permiten pasar el disolvente pero impiden el paso de determinados solutos.Transporte de sustancias a travs de la membrana plasmticaDifusin: Es el fenmeno por el cual las partculas de un soluto se distribuyen uniformemente en un disolvente de tal forma que en cualquier punto de la solucin se alcanza la misma concentracin. Transporte Pasivo: Proceso de difusin de sustancias a travs de la membrana; se produce siempre a favor del gradiente. Este transporte puede darse por:I) Transporte pasivo simple (difusin simple). Ciertas sustancias como las pequeas molculas lipdicas (hormonas esteroideas, anestsicos, frmacos liposolubles) y sustancias apolares (sin carga elctrica) como el O2 y N2 pueden atravesar libremente la membrana por difusin a favor del gradiente de concentracin. Este tipo de transporte no requiere un gasto de energa. Algunas molculas polares de muy pequeo tamao, tales como H2O, CO2, etanol y glicerina tambin atraviesan la membrana por difusin simpleII) Transporte pasivo facilitado (difusin facilitada). Las molculas hidrfilas (agua, iones, glcidos, aminocidos...) no pueden atravesar la doble capa lipdica por difusin a favor del gradiente de concentracin. Determinadas protenas transportadoras de la membrana actan como "puertas" para que estas sustancias puedan salvar el obstculo que supone la doble capa lipdica. Este tipo de transporte tampoco requiere un consumo de energa pues se realiza a favor del gradiente de concentracin.Se realiza mediante dos tipos de protenas: canales inicos y carriers.Absorbancia: En espectrofotometra, la absorbancia es definida como: es la intensidad de la luz con una longitud de onda especfica y que es pasada por una muestra es la intensidad de la luz antes de que entre a la muestra.LEY DEBOUGUER-LAMBERT-BEER: La ley de Beer afirma que la totalidad de luz que emana de una muestra puede disminuir debido a tres fenmenos de la fsica, que seran los siguientes:1. El nmero de materiales de absorcin en su trayectoria, lo cual se denomina concentracin2. Las distancias que la luz debe atravesar a travs de las muestra. Denominamos a este fenmeno, distancia del trayecto ptico3. Las probabilidades que hay de que el fotn de esa amplitud particular de onda pueda absorberse por el material. Esto es la absorbencia o tambin coeficiente de extincin.La relacin anterior puede ser expresada de la siguiente manera:A=- cdDonde,A = Absorbancia = Coeficiente molar de extincin d = Recorrido (en cm) c = Concentracin molar

Objetivo: Conocer los mecanismos de paso de una sustancia a travs de una membrana como es el fenmeno de difusin.Desarrollo:1. Con una aguja hacer un orificio pequeo en la zona apical del huevo.2. Con una jeringa extraiga el contenido del huevo.3. Lavar con agua destilada.4. Con cuidado retirar el cascaron de la zona basal del huevo.5. Colocar las diferentes soluciones de azul de metileno en los huevos.6. Agregar 300 ml de agua destilado a un vaso.7. Colocar el huevo en la parte de arriba del vaso de manera que la membrana del huevo tenga contacto con el agua y quede en medio del vaso el huevo.8. Tomar alcuotas de 2 ml de la solucin del vaso a los minutos 5, 10, 15, 20, 25, 30 y 35.9. Colocar una cantidad en la celda y leer en el espectrofotmetro a 660 nm.10. Anotar los resultados. Resultados:Tiempo (minutos)Azul de metileno 0.01%Azul de metileno 0.1%Azul de metileno 1%

50.0730.5820.131

100.0760.6030.184

150.0890.6080.350

200.0710.6170.403

250.0740.7010.430

300.0730.7250.529

350.0720.7300.960

Graficar la absorbancia de azul de metileno contra el tiempo.

Discusin de resultados: Tericamente debimos obtener en la grfica 3 lneas rectas que deberan tener una pendiente que las dirigiera hacia el eje de la absorbancia y estas estaran ordenadas de acuerdo a la concentracin de azul de metileno teniendo ms cerca del eje el azul de metileno al 1% debido a que es el ms concentrado, despus el azul de metileno al 0.1% y al final el que est al 0.01%. El valor de la absorbancia va a cambiar porque cada vez la solucin absorbe ms luz debido a que est ms concentrada, por eso los valores debern aumentar conforme pasa el tiempo.Nuestros resultados de absorbancia no fueron los adecuados por los cuales en la grfica no pudimos hacer notar de manera adecuada la forma en que fueron pasando los diversos solutos a travs de la membrana de los huevos, estos errores de absorbancia se pudieron deber a diversos factores como lo son los tiempos en que tomamos cada muestra, la cantidad tomada a la hora de pipetear, a que lemos nuestra muestras despus de los 35 minutos, el dimetro de la membrana de los huevos tuvo variacin debido a que no todas eran del mismo tamao. Conclusin: Aprendimos una tcnica que nos permite observar el proceso de difusin de sustancias a travs de una membrana y conocer de qu manera influyen las concentraciones del soluto. Cuestionario:1. Qu es la difusin simple? Es el paso de soluto a travs de una membrana del sitio de mayor concentracin hacia el sitio de menor concentracin. O tambin como el paso de soluto del sitio de mayor energa cintica hacia el sitio de menor energa cintica hasta alcanzar el equilibrio termodinmico.2. Qu es la difusin facilitada? Es el paso de molculas o soluto a travs de la membrana generalmente a favor de su gradiente de concentracin para lo cual se requieren protenas acarreadoras o transportadoras. Este mecanismo no requiere energa metablica (ATP).3. Cules son los parmetros de la ley de Fick? La rapidez de difusin por unidad de rea de seccin transversal en una direccin determinada es proporcional al cambio de la concentracin del soluto en esa direccin. La ecuacin para esta ley es:

Donde es la masa del soluto que difunde a lo largo de esa direccin por unidad de tiempo, A es el rea de la seccin transversal, C es la concentracin del soluto (que se supone constante sobre cualquier seccin transversal del tubo), D es el coeficiente de difusin, y se llama gradiente de concentracin. Valores tpicos de D para la difusin en agua de molculas importantes en biologa van desde 1.1011 a 100 x 10 11 m2 /s, para un rango de pesos moleculares de cerca de 104.

Puesto que todos los organismos vivos se componen de una o ms clulas rodeadas por membranas, la difusin de sustancias a travs de membranas biolgicas es cuestin de suma importancia. Por diversas razones no es posible caracterizar las membranas biolgicas por un coeficiente de difusin D, pero es posible combinar el espesor desconocido x de la membrana con D en un coeficiente de permeabilidad P, definido en trminos de rapidez de transferencia de masa, utilizando la ecuacin: Donde A es el rea, Ci, es la concentracin de la sustancia que difunde en el interior de la clula y C0 es la concentracin en el exterior. Para muchos tipos de clulas, se ha determinado el coeficiente de permeabilidad que nos da informacin muy til en los estudios de la membrana celular. 4. Describe las protenas canal acopladas a protenas G. Los receptores que son acoplados a protenas G (GPCR) son el grupo ms grande de receptores que tenemos. Este tipo de receptores, al recibir una seal estimulante mediante su agonista, se une a una protena G. Esta activa otras protenas efectoras que generan unos segundos mensajeros (por ejemplo AMPc, Ca++) que a su vez transmiten la seal por la clula. La transduccin de una seal mediante los GPCRs es ms lenta que la reaccin de los receptores ionotrpicos por ejemplo, pero el concepto del segundo mensajero permite una intensificacin de la seal. Las protenas G son unas protenas heterotrimricas, quiere decir que se constituyen de tres subunidades diferentes alfa, beta y gamma. Es su estado inactivo, la subunidad alfa contiene un grupo de guanosina difosfato ( GDP ). Estn ancladas en la membrana celular y existen varios tipos diferentes de esta protena. Un receptor determinado interacta con una protena G determinada en la mayora de los casos. Esta familia de receptores reconoce una gran variedad de ligandos. Pueden ser neurotransmisores, hormonas, feromonas, odorivectores, pptidos y protenas, adems de muchos frmacos sintticos.5. Describe las aplicaciones de la difusin simple. El proceso de difusin simple es de vital importancia para el transporte de molculas pequeas a travs de las membranas celulares. Es el nico mecanismo por el cual el oxgeno ingresa a las clulas que lo utilizan como aceptor final de electrones en la cadena respiratoria y uno de los principales mecanismos de regulacin osmtica en las clulas.