Tansporte Pasivo Y Transporte Activo.

UNIVERSIDAD DEL QUINDIO, FACULTAD CIENCIAS BÁSICAS, PROGRAMA DE BIOLOGIA, LABORATORIO DE BIOLOGIA CELULAR. PRACTICA # 3 TANSPORTE PASIVO Y TRANSPORTE ACTIVO. JURADO, E; CASTILLO, L. RESUMEN El transporte celular permite que se lleven a cabo procesos de intercambio de moléculas del espacio intracelular al espacio extracelular y viceversa. Cuando se lleva a cabo experimentos en los que se demuestra el transporte pasivo los cuales no requieren de energía para que la sustancia cruce la membrana plasmática, se puede observar que este paso se lleva a cabo en muchos procesos naturales de la naturaleza y de la vida de un organismo. De igual manera el transporte activo se da como motor de utilización de fuente de energía en forma de ATP que finalmente pasa a convertirse en ADP. Gracias a la existencia de estos procesos, podemos llevar a cabo una vida equilibrada en los rangos de lo natural, ya que las plantas pueden llevar a cabo su fotosíntesis, los animales que se alimentan de las plantas pueden llevar a cabo sus procesos metabólicos, y por consiguiente nosotros también llevamos a cabo estos mismos procesos. Por lo tanto, el transporte celular permite que la célula se encuentre en equilibrio con el medio externo. Palabras Clave Transporte celular, membrana plasmática.

ATP,

energía,

Abstract Cellular transport allows processes to be carried out exchange of molecules from the intracellular into the extracellular space and vice versa. When carrying out

experiments that show the passive transport which do not require energy for the substance to cross the cell membrane can be seen that this step is performed in many natural processes of nature and life of an organism. Similarly active transport engine is given as sources of energy use in the form of ATP that ultimately go on to become ADP. Thanks to the existence of these processes, we can make a balanced life in the range of natural, since plants can carry out photosynthesis, animals that eat plants can carry out their metabolic processes, and therefore we also carry out these same processes. Therefore, cellular transport allows the cell to be in equilibrium with the external environment. Keywords Cellular transport, ATP, energy, plasma membrane.

Introducción La membrana plasmática regula el intercambio de substancias con el exterior, lo cual hace posible que la célula mantenga su integridad estructural y funcional. Esta regulación depende de las interacciones entre la membrana y los materiales que pasan a través de ella. Esta es permeable a sustancias como el agua, el oxigeno y el dióxido de carbono que se mueven a través de ella por simple difusión. Otras moléculas utilizadas o que son producidas por la célula no tienen la capacidad de difundirse por la

membrana, ya que su tamaño o su polaridad hacen que este proceso no sea posible. Por consiguiente uno de los medio por los cuales se pueden transportar es e transporte pasivo que es el mecanismo en el que se mueven las moléculas dentro de las células. Uno de los factores que limita más el tamaño de las células es su dependencia a este mecanismo de transporte, siendo un proceso lento, pero con distancias cortas, en distancias largas es menos eficaz (Bernstein y Bernstein- 1998)De esta forma para tener un buen rendimiento en el transporte pasivo no solo requiere una distancia corta, sino que también es necesario un gradiente de concentración siendo este moviéndose de las regiones de concentración más alta a regiones de concentración más baja. Siendo un ejemplo claro son las moléculas de un perfume que se escapan de una botella abierta alejándose una en una continuando las moléculas el proceso de transporte pasivo hasta dispersarse uniformemente a lo largo de todo el salón. Las moléculas o iones que se encuentran muy unidos se hallen entre ellas muchas más colisiones teniendo una gran probabilidad de que reboten en la región. La frecuencia más alta de colisiones en regiones de concentración más alta mueve estos materiales a las regiones de concentración más baja. Por lo tanto el transporte pasivo a través de la membrana no requiere proteínas transportadoras de membrana ni un gasto de energía por parte de la célula. Este proceso se caracteriza por ser lento pero se puede acelerar elevando la

temperatura (los movimientos que se ejecutan con gran rapidez llevan a mas colisiones) y por aumento del gradiente de concentración. Por otra parte otro método de transporte en las células es el transporte activo en el cual el movimiento de los materiales a través de la membrana de regiones de baja concentración a regiones de alta concentración es decir, va en contra del gradiente de concentración. Este se caracteriza por la necesidad de tener una proteína transportadora de membrana, también requiere un gasto de energía por parte de la célula ya que los materiales que están en movimiento van en dirección opuesta a lo normal. Las proteínas de transporte tiene el fin de transportar materiales de un lado al otro de la membrana (Curtis. 1995). Estas tienen la característica de ser específicas para un tipo de materia en particular. Algunas sustancias iónicas también pueden cruzar la membrana plasmática por difusión, pero empleando los canales constituidos por proteínas integrales llenas de agua. Algunos ejemplos notables son el Na+, K+, HCO3, Ca++, etc. Debido al pequeño tamaño de los canales, la difusión a través de estos es mucho más lenta que a través de la bicapa fosfolipídica. El transporte activo se puede dividir en: a) primario cuando está directamente relacionado a una reacción química como la hidrólisis del ATP, b) donde las proteínas de la especie en contra del gradiente electroquímico está ensamblada al transporte de otra especie a favor de dicho gradiente, de modo que la capacidad absoluta de la energía libre es lo suficientemente alta para impulsar

el transporte de ambas. Cabe destacar que el transporte puede ser uniporte cuando solo se transporta una molécula, simporte cuando en el mismo sentido se transporta dos moléculas y antiporte cuando se transportan dos moléculas en sentido contrario. Al tomar un ejemplo claro de transporte activo es la bomba de sodio-potasio, ya que la mayoría de células mantienen unos gradientes muy fuertes de iones sodio (Na+) y potasio (K+) en su membrana plasmática. La concentración de Na+ exterior de la célula puede ser hasta a14 veces la concentración interna de la célula. En contra posición, la concentración de K+ dentro de la célula es, según el tipo de célula, una 10 a 30 veces mayor que la concentración externa. Los gradientes de concentración ya mencionados tienen un papel de gran importancia para mantener el equilibrio osmótico y controlar el volumen celular, se alcanza gracias al trabajo realizado por un sistema de transporte activo llamado bombo de sodio-potasio.

OBJETIVO GENERAL Identificar el proceso de transporte pasivo y transporte activo. OBJETIVOS ESPECIFICOS  Establecer diferencias entre el transporte activo y pasivo.  Identificar qué tipo de moléculas se transporta por transporte activo y transporte pasivo.

 Reconocer la cacusa por la cual se requiere energía en uno de los mecanismos. METODOLOGIA TRANSPORTE PASIVO Para comenzar el procedimiento de transporte pasivo como primera medida se recortó un cuadro de papel celofán, se arrugo y se metió en agua caliente luego de 1 minuto se saco y se dejo enfriar. Aparte se tomo un embudo de vidrio y se le coloco el papel celofán y se aseguro con una banda de caucho evitando así de esta forma que entrara o saliera sustancias. Por otra parte se preparo una solución de almidón y sal al 10% y se llevo dentro del embudo con la ayuda de una pipeta, luego se traslado a un beaker el cual contenía agua destilada y cubría hasta la mitad del papel celofán. De esta menar se tomaron de una forma inmediata 2 muestras cada una de 2ml y se del agua destilada contenida en el beaker, luego se pusieron en un tubo de ensayo cada una, relazándoseles de manera posterior una prueba de almidona y de sal a cada uno de los tubos de ensayo. La prueba de almidón se efectúo adicionando 10 gotas de Lugol a uno de los tubos de ensayo y se tuvo como conocimiento previo que si daba una coloración azul violeta esta prueba seria positiva. También se realizo la prueba que dio presencia de de sal se ejecuto adicionando 1 ml de HNO3 luego se hirvió durante 2 minutos, se dejo enfriar y se agrego 4 gotas de AgNO3 de 0.2M teniendo en cuenta que una respuesta positiva seria un precipitado de color blanco.

Ahora bien, luego del procedimiento que se realizo, se dejo el montaje funcionando la durante 30 y 60 minutos más y se llevo a cabo de nuevo todo el transcurso de detección del almidón y de sal. Los resultados que se obtuvieron de esta experiencia se consignaron en una tabla de datos donde se pusieron las respectivas presencias positivas o negativas al almidón y la sal. TRANSPORTE ACTIVO Para este procedimiento se utilizo levadura como un modelo de membrana puestos que estos en su interior celular son acidas. Primeramente se preparo 60ml de una solución de levadura al 4% esto se repartió para tres grupos de laboratorio la cual se diluyo en Na2CO3 al 0.3%. Luego se tomaron 12 tubos de ensayo a los cuales se les adiciono ciertas sustancias descritas en la siguiente tabla: T to

Cian uro 0.2 % 1 gota

Na2 CO3 20 got as

Solu ción leva dura 20gt as

Roj o Fe nol 20 go tas

92 o C 2 mi n

37 0 C 30 mi n

HC L 0.2 5M 20 got as

NaO H 0.02 5M 20 gota s

1

-

-

+

-

-

+

-

-

2

-

-

+

-

+

+

-

-

3

-

-

+

+

-

+

-

-

4

-

-

+

+

+

+

-

-

5

-

+

-

+

-

+

-

-

6

+

+

-

+

+

+

-

-

7

+

-

+

+

-

+

-

-

8

-

-

+

+

+

+

-

-

9

-

-

+

+

+

+

+

-

1 0

-

-

+

+

-

+

+

-

1 1

-

-

+

+

-

+

-

+

1 2

-

-

+

+

+

+

-

+

En los tubos 1, 2,5 y 6 fueron fundamentales para el proceso de análisis con el resto de los tubos que se marcaron con el número de tratamiento correspondiente, también fue de gran importancia conocer conocimientos básicos sobre el fenol. Se centrifugaron los tubos de ensayo a 3000rpm durante 5 minutos. Cuando se finalizo el proceso se puedo observa ciertos colores en los precipitados que se produjeron (células de levadura) y el sobrenadante y se llevaron estas observaciones a una tabla de datos. RESULTADOS Y DISCUSION TRANSPORTE PASIVO El transporte pasivo es el intercambio simple de moléculas de una sustancia a través de la membrana plasmática en el cual no hay gasto de energía. Al realizar este procedimiento en el laboratorio utilizamos un papel celofán para simular la actuación de la membrana plasmática y como es el paso de moléculas en ella. Al agregar la solución de almidón y sal al 10% dentro de la membrana de forma inmediata se tomo una muestra del agua destilada del beaker donde estaba puesta (Img. 1.0), como resultado al realizar la prueba de almidón y de sal dio negativo.

Luego se dejaron pasar 30 minutos y se realizo de nuevo la prueba de sal y de almidón dando positivo para la sal y negativo para el almidón. También se realizo la misma prueba 60 minutos después de colocar el montaje y resulto positivo para la sal con mayor precipitado blanco (a la prueba de 30 minutos) y para el almidón de nuevo dio negativo. Estos resultados se muestran en la tabla 1.0. Sustancia

sal

Almidón

0 minutos

Negativo

Negativo

30 minutos

Positivo

Negativo

60 minutos

positivo

Negativo

Tabla 1.0: Resultados de transporte pasivo

Imagen 1.0: Montaje del la prueba.

Esto permite solución a muchas preguntas como ¿Por qué la membrana dejo pasar con más facilidad la sal y no al almidón? La respuesta a este interrogante es que la membrana es

selectiva al paso de las sustancias. Cabe destacar que esta es semipermeable de igual forma los poros de la membrana son demasiados pequeños para permitir el paso de moléculas de gran tamaño como lo es el almidón. TRANSPORTE ACTIVO El transporte activo puede mover solutos dentro de la célula o fuera de ella, pero la energía es siempre usada para mover el soluto en contra del gradiente de concentración. Al realizar esta práctica se utilizo la levadura como un modelo de la membrana celular observando como resultado en cada uno de los tubos de ensayo si las sustancias añadidas a la levadura entraron o no a esta. De esta manera los tubos 1, 2 (Img.2.0) permitieron adquirir una información clara de que la membrana a cierta temperatura actúa de determinada manera y en los tubos 5 y 6 (Img.2.0) se puedo observar que al agregarle Na2CO3 que es una sustancia utilizada para nivelar o colocar neutro el pH, el rojo carmesí que dio como color demuestra que tiene un pH básico pero en otros tratamientos el color dio amarillo-naranja y amarillo demostrando que tiene ácidos (9 y 10). Pudo determinar que la membrana es selectiva, y requiere de energía en este proceso para permitir el paso cómo el sodio, los resultados se pueden observar en la tabla 2.0. tratamiento

Color del sobrenadante

Color del precipitado

1

Blanco

Beige

2

Blanco

Beige

3

Rojo

Beige

4

Rojo

Rojo

5

Rojo

Rojo carmesí

6

Rojo

No hay precipitado

7

Salmon

Beige

8

Rojo

Rojo carmesí

9

Naranja

Beige

10

AmarilloNaranja

Beige

11

AmarilloNaranja

Beige

12

Naranja

Beige

Tabla 2.0: Resultados de transporte activo.

moléculas de una sustancia a través de la membrana plasmática, durante el cual no hay gasto de energía aportada de la célula, esto nos permite dar una conclusión clave sobre el paso de la sal que es más fácil que el del almidón. También identificamos el momento en que ocurre el transporte activo, el cual se pude dar como consecuencia de la hidrólisis o por acoplamiento del movimiento de una sustancia por otra, y este funciona en contra del gradiente de concentración. Para el traspaso de sustancias de gran peso molecular es necesario que la célula tenga energía para ejercer este proceso. También es de gran importancia destacar que el laboratorio permitió observar que la célula necesita de varios procesos de transporte como transporte activo y pasivo ya mencionados puesto que no todas las sustancias logran a travesar la membrana puesto que influye el tamaño de las moléculas, los ionización y el tamaño del poro según el tipo de membrana que sea. BIBLIOGRAFIA Bernstein, R. y Bernstein S. 1998. Biología. Editorial McGRAW-HILL INTERAMERICANA, S.A.

Imagen 2.0: Resultados transporte activo.

Curtis, H. 1995. Invitación a la Biología. Editorial MÉDICA PANAMERICANA, S.A. Vol. 5.

CONCLUSIONES

ANEXOS

Con la realización de esta práctica logramos conocer cómo actúa y como es el funcionamiento del transporte pasivo, con el cual nos pudimos dar cuenta es el intercambio simple de

INVESTIGACION ROJO DE FENOL El rojo de fenol existe como cristal rojo que sea estable en aire. Su solubilidad es 0.77 gramos por el litro (g/l) en agua

y 2.9 g/l adentro etanol.[1] Es a ácido

sulfuro que es parte de un grupo cíclico,

débil con pKa = 8.00 en 20°C.

similar a la estructura de phenolphthalein.[1][3] Sin embargo, esta estructura cíclica no se podía confirmar cerca Cristalografía de la radiografía.[4]

Una solución del rojo de fenol se utiliza como a indicador del pH: su color exhibe una transición gradual de amarillo al rojo sobre la gama 6.6 a 8.0 del pH. Sobre pH 8.1, el rojo de fenol da vuelta a un color de rosa brillante (fucsia) color. Rojo de fenol (indicador del pH) debajo de pH 6.6 6.6

sobre pH 8.0

Varios indicadores comparten una estructura similar al rojo de fenol, incluyendo azul del bromothymol, azul del thymol, púrpura del bromocresol, thymolphthalein, y phenolphthalein. (La tabla de A de otros indicadores químicos comunes está disponible en el artículo encendido indicadores del pH.)

↔ 8.0 Prueba de Phenolsulfonphthalein

Este cambio observado del color es porque el rojo de fenol pierde los protones (y color de los cambios) como el pH aumenta. En forma cristalina, y en la solución bajo condiciones muy ácidas (pH bajo), el compuesto existe como a zwitterion según lo en la estructura demostrada arriba, con sulfato el grupo cargó negativamente, y cetona grupo que lleva un protón adicional. Esta forma se escribe a veces + simbólicamente como H2 Picosegundo− y es naranja-rojo. Si se aumenta el pH (pKa = 1.2), el protón del grupo de la cetona se pierde, dando por resultado el ion negativamente cargado HPS del amarillo−. En pH más alto inmóvil (pKa = 7.7), fenol grupo del hidróxido pierde su protón, dando por resultado el ion rojo picosegundo2−.[2] En varias fuentes, la estructura del rojo de fenol se demuestra con el átomo del

El rojo de fenol fue utilizado en prueba del phenolsulfonphthalein, también sabido como la prueba de PSP. Esta prueba fue utilizada para estimar la sangre total atraviesa riñón y es obsoleto ahora. La prueba se basa en el hecho de que el rojo de fenol está excretado casi enteramente en la orina. Midiendo la cantidad de rojo de fenol excretó colorimétrico, la función del riñón puede ser determinada.[5] Se administra la solución del rojo de fenol intravenoso, todo el orina producido se recoge y se determina el presente del rojo de fenol.

UNIVERSIDAD DEL QUINDIO, FACULTAD CIENCIAS BÁSICAS, PROGRAMA DE BIOLOGIA, LABORATORIO DE BIOLOGIA CELULAR. PRACTICA # 1