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Colegio Mar Abierto
Primer Año Medio
Biología
GRUPO 1 Tema: Difusión simple: osmosis
Actividad: Creación de una representación teatral de un mecanismo de transporte a través de la
membrana celular
Aprendizajes esperados:
Comprender y explicar un tipo de mecanismo de transporte de sustancias de bajo peso molecular.
Introducción
La célula necesita mover hacia dentro o hacia afuera, moléculas de diversas características, estas deben
atravesar la membrana celular. Esta membrana está constituida de un mosaico de diferentes proteínas
que están en constante movimiento y que fluyen dentro de un fluido viscoso, conformado por una
bicapa de fosfolípidos.
La membrana cumple diversas funciones: aísla selectivamente el contenido celular del medio externo,
permitiendo que se produzcan diferencias de concentraciones o también llamado gradientes de
concentración; regula el intercambio de sustancias esenciales, permite la comunicación y unión
intercelular; además de la regulación de muchas reacciones bioquímicas.
El tipo de transporte que utiliza la célula depende del tamaño de la sustancia, su carga eléctrica y su
gradiente de concentración. Cuando la sustancia atraviesa a la membrana celular SIN GASTO de
ENERGÍA, el transporte se denomina PASIVO. Para que esto ocurra deben darse las siguientes
condiciones: la sustancia no presenta carga eléctrica, es de BAJO PESO MOLECULAR y se mueve a
favor de su gradiente de concentración.
Existen dos tipos principales de TRANSPORTE PASIVO: el transporte pasivo por DIFUSIÓN
SIMPLE y el transporte pasivo por DIFUSIÓN FACILITADA.
El transporte pasivo por DIFUSIÓN SIMPLE se subdivide en 2 tipos: OSMOSIS y DIÁLISIS.
OSMOSIS
DIÁLISIS
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DIFUSIÓN SIMPLE: OSMOSIS
La ósmosis es la difusión o movimiento del AGUA a través de una membrana semipermeable, es decir,
una membrana que permite el paso del agua, pero no de un soluto.
Para explicar este tipo de transporte es importante tener presente el concepto de CONCENTRACIÓN
DE UNA SOLUCIÓN O DISOLUCIÓN. La concentración de una solución establece la relación
existente entre la cantidad de soluto y la cantidad de solvente de la solución. Por ejemplo si la
concentración de azúcar en agua es de 5 g/L eso significa que por cada litro de agua (que es el
solvente), hay 5 gramos de azúcar (que es el soluto).
El movimiento de las moléculas de agua será hacia afuera o hacia adentro de la célula, según la
concentración de solutos que exista afuera y adentro de la célula.
 Cuando una solución tiene una concentración menor respecto de otra se dice que es
HIPOTÓNICA.
 Cuando una solución tiene una concentración igual respecto de otra, se dice que es
ISOTÓNICA.
 Cuando una solución tiene una concentración mayor respecto de otra es HIPERTÓNICA.
SOLUTO
SOLVENTE
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¿Hacia dónde se mueve el agua en los siguientes casos?
En los siguientes ejemplos las esferas grandes representan moléculas de soluto y las esferas pequeñas;
moléculas de agua.
Caso 1
A
Caso 3
B
A
B
En este caso A es HIPERTÓNICA respecto de
En este caso A es HIPOTÓNICA respecto de B,
B porque presenta más soluto por volumen de
porque A está menos concentrada que B, es
solución. Por lo tanto las moléculas de agua se
decir, presenta menos solutos por volumen de
desplazan de B hacia A.
solución.
Caso 2
A
B
La solución A es ISOTÓNICA respecto a B,
por lo tanto, la misma cantidad de moléculas de
agua que se desplazan hacia A se desplazarán
hacia B manteniéndose las concentraciones.
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GRUPO 2 Tema: Difusión simple: diálisis
Actividad: Creación de una representación teatral de un mecanismo de transporte a través de la
membrana celular
Aprendizajes esperados:
Comprender y explicar un tipo de mecanismo de transporte de sustancias de bajo peso molecular.
Introducción
La célula necesita mover hacia dentro o hacia afuera, moléculas de diversas características, estas deben
atravesar la membrana celular. Esta membrana está constituida de un mosaico de diferentes proteínas
que están en constante movimiento y que fluyen dentro de un fluido viscoso, conformado por una
bicapa de fosfolípidos.
La membrana cumple diversas funciones: aísla selectivamente el contenido celular del medio externo,
permitiendo que se produzcan diferencias de concentraciones o también llamado gradientes de
concentración; regula el intercambio de sustancias esenciales, permite la comunicación y unión
intercelular; además de la regulación de muchas reacciones bioquímicas.
El tipo de transporte que utiliza la célula depende del tamaño de la sustancia, su carga eléctrica y su
gradiente de concentración. Cuando la sustancia atraviesa a la membrana celular SIN GASTO de
ENERGÍA, el transporte se denomina PASIVO. Para que esto ocurra deben darse las siguientes
condiciones: la sustancia no presenta carga eléctrica, es de BAJO PESO MOLECULAR y se mueve a
favor de su gradiente de concentración.
Existen dos tipos principales de TRANSPORTE PASIVO: el transporte pasivo por DIFUSIÓN
SIMPLE y el transporte pasivo por DIFUSIÓN FACILITADA.
El transporte pasivo por DIFUSIÓN SIMPLE se subdivide en 2 tipos: OSMOSIS y DIÁLISIS.
OSMOSIS
DIÁLISIS
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DIFUSIÓN SIMPLE: DIÁLISIS
La diálisis es la difusión o movimiento de SOLUTOS a través de la membrana plasmática. Estos
solutos son moléculas pequeñas sin carga eléctrica como: el alcohol, O2, CO2, Úrea, H2 y otras
moléculas solubles en lípidos. Siempre su movimiento será desde donde hay más hacia donde hay
menos, es decir, a favor de su gradiente de concentración.
Para explicar este tipo de transporte es importante tener presente el concepto de CONCENTRACIÓN
DE UNA SOLUCIÓN O DISOLUCIÓN. La concentración de una solución establece la relación
existente entre la cantidad de soluto y la cantidad de solvente de la solución. Por ejemplo si la
concentración de azúcar en agua es de 5 g/L eso significa que por cada litro de agua (que es el
solvente), hay 5 gramos de azúcar (que es el soluto).
En este ejemplo las figuras cuadradas representan a un soluto pequeño y las esferas representan el agua.
Tiempo 1
A
B
La concentración de A es menor que
la concentración de B, por lo tanto, el
soluto
que
puede
atravesar
la
membrana la cruzará.
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Tiempo 2
A
B
En este momento las moléculas de solutos se
mueven de B hacia A.
Tiempo 3
A
B
En este momento las concentraciones de A y B
respecto al soluto observado, han logrado un
equilibrio, es decir, las concentraciones de A y
B se igualan respecto a un soluto.
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GRUPO 3 Tema: Difusión Facilitada a través de canal
Actividad: Creación de una representación teatral de un mecanismo de transporte a través de la
membrana celular
Aprendizajes esperados:
Comprender y explicar un tipo de mecanismo de transporte de sustancias de bajo peso molecular.
Introducción
La célula necesita mover hacia dentro o hacia afuera, moléculas de diversas características, estas deben
atravesar la membrana celular. Esta membrana está constituida de un mosaico de diferentes proteínas
que están en constante movimiento y que fluyen dentro de un fluido viscoso, conformado por una
bicapa de fosfolípidos.
La membrana cumple diversas funciones: aísla selectivamente el contenido celular del medio externo,
permitiendo que se produzcan diferencias de concentraciones o también llamado gradientes de
concentración; regula el intercambio de sustancias esenciales, permite la comunicación y unión
intercelular; además de la regulación de muchas reacciones bioquímicas.
El tipo de transporte que utiliza la célula depende del tamaño de la sustancia, su carga eléctrica y su
gradiente de concentración. Cuando la sustancia atraviesa a la membrana celular SIN GASTO de
ENERGÍA, el transporte se denomina PASIVO. Para que esto ocurra deben darse las siguientes
condiciones: la sustancia no presenta carga eléctrica, es de BAJO PESO MOLECULAR y se mueve a
favor de su gradiente de concentración.
Existen dos tipos principales de TRANSPORTE PASIVO: el transporte pasivo por DIFUSIÓN
SIMPLE y el transporte pasivo por DIFUSIÓN FACILITADA.
El transporte pasivo por DIFUSIÓN SIMPLE se subdivide en 2 tipos: OSMOSIS y DIÁLISIS.
El transporte por DIFUSIÓN FACILITADA puede ser a través de CANAL de TRANSPORTADOR.
A TRAVÉS DE CANAL
POR TRANSPORTADOR
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Biología
Es importante tener presente el concepto de CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN O
DISOLUCIÓN. La concentración de una solución establece la relación existente entre la cantidad de
soluto y la cantidad de solvente de la solución. Por ejemplo si la concentración de azúcar en agua es de
5 g/L eso significa que por cada litro de agua (que es el solvente), hay 5 gramos de azúcar (que es el
soluto).
DIFUSIÓN FACILITADA POR CANAL:
Las moléculas pequeñas que presentan carga eléctrica son repelidas por la membrana plasmática por lo
que no pueden atravesarla directamente. Algunos ejemplos son el K+, el Cl-, el Ca+ + y el Na+ + entre
otros. En estos casos, la membrana plasmática cuenta con proteínas transmembranales que forman
poros o canales iónicos que permiten el paso de ciertos iones a favor de su gradiente de concentración
es decir, desde donde están más concentrados; hacia donde están menos.
Este mecanismo es usado principalmente por células musculares y neuronas.
Esquema de un canal abierto.
Esquemas 1 y 2 de un canal que requiere activarse por una molécula llamada ligando para poder
abrirse (tipo compuerta).
Ejemplo 1
Ejemplo 2
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GRUPO 4 Tema: Difusión Facilitada a través proteínas transportadoras
Actividad: Creación de una representación teatral de un mecanismo de transporte a través de la
membrana celular
Aprendizajes esperados:
Comprender y explicar un tipo de mecanismo de transporte de sustancias de bajo peso molecular.
Introducción
La célula necesita mover hacia dentro o hacia afuera, moléculas de diversas características, estas deben
atravesar la membrana celular. Esta membrana está constituida de un mosaico de diferentes proteínas
que están en constante movimiento y que fluyen dentro de un fluido viscoso, conformado por una
bicapa de fosfolípidos.
La membrana cumple diversas funciones: aísla selectivamente el contenido celular del medio externo,
permitiendo que se produzcan diferencias de concentraciones o también llamado gradientes de
concentración; regula el intercambio de sustancias esenciales, permite la comunicación y unión
intercelular; además de la regulación de muchas reacciones bioquímicas.
El tipo de transporte que utiliza la célula depende del tamaño de la sustancia, su carga eléctrica y su
gradiente de concentración. Cuando la sustancia atraviesa a la membrana celular SIN GASTO de
ENERGÍA, el transporte se denomina PASIVO. Para que esto ocurra deben darse las siguientes
condiciones: la sustancia no presenta carga eléctrica, es de BAJO PESO MOLECULAR y se mueve a
favor de su gradiente de concentración.
Existen dos tipos principales de TRANSPORTE PASIVO: el transporte pasivo por DIFUSIÓN
SIMPLE y el transporte pasivo por DIFUSIÓN FACILITADA.
El transporte pasivo por DIFUSIÓN SIMPLE se subdivide en 2 tipos: OSMOSIS y DIÁLISIS.
El transporte por DIFUSIÓN FACILITADA puede ser a través de CANAL de TRANSPORTADOR.
A TRAVÉS DE CANAL
POR TRANSPORTADOR
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Biología
Es importante tener presente el concepto de CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN O
DISOLUCIÓN. La concentración de una solución establece la relación existente entre la cantidad de
soluto y la cantidad de solvente de la solución. Por ejemplo si la concentración de azúcar en agua es de
5 g/L eso significa que por cada litro de agua (que es el solvente), hay 5 gramos de azúcar (que es el
soluto).
DIFUSIÓN FACILITADA POR PROTEÍNA TRANSPORTADORA:
Moléculas pequeñas como los monómeros de glucosa y los aminoácidos, no pueden atravesar la
membrana plasmática directamente porque no son lo suficientemente pequeñas para lograrlo. Sin
embargo, existen proteínas transmembranales llamadas PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS que al
estar en contacto con el soluto, se activan cambiando su forma molecular, para mover los solutos fuera
o dentro de la célula, según su gradiente de concentración. Por ejemplo, si en el exterior de una célula
hay mayor concentración de glucosa que en el interior, entonces esta entrará a la célula ayudada por
esta proteína transportadora.
Si la proteína transportadora mueve sólo un soluto en una dirección le llamaremos UNIPORTE.
Si la proteína transportadora mueve a dos solutos le llamaremos COTRANSPORTE.
EJEMPLOS DE COTRANSPORTES
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GRUPO 5 Tema: Transporte Activo (Gasto de Energía)
Actividad: Creación de una representación teatral de un mecanismo de transporte a través de la
membrana celular
Aprendizajes esperados:
Comprender y explicar un tipo de mecanismo de transporte de sustancias de bajo peso molecular.
Introducción
La célula necesita mover hacia dentro o hacia afuera, moléculas de diversas características, estas deben
atravesar la membrana celular. Esta membrana está constituida de un mosaico de diferentes proteínas
que están en constante movimiento y que fluyen dentro de un fluido viscoso, conformado por una
bicapa de fosfolípidos.
La membrana cumple diversas funciones: aísla selectivamente el contenido celular del medio externo,
permitiendo que se produzcan diferencias de concentraciones o también llamado gradientes de
concentración; regula el intercambio de sustancias esenciales, permite la comunicación y unión
intercelular; además de la regulación de muchas reacciones bioquímicas.
El tipo de transporte que utiliza la célula depende del tamaño de la sustancia, su carga eléctrica y su
gradiente de concentración. Cuando la sustancia atraviesa a la membrana celular SIN GASTO de
ENERGÍA, el transporte se denomina PASIVO. Existen dos tipos principales de TRANSPORTE
PASIVO: el transporte pasivo por DIFUSIÓN SIMPLE y el transporte pasivo por DIFUSIÓN
FACILITADA.
Si para transportar moléculas de bajo peso se requiere energía hablaremos del TRANSPORTE
ACTIVO.
Es importante tener presente el concepto de CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN O
DISOLUCIÓN. La concentración de una solución establece la relación existente entre la cantidad de
soluto y la cantidad de solvente de la solución. Por ejemplo si la concentración de azúcar en agua es de
5 g/L eso significa que por cada litro de agua (que es el solvente), hay 5 gramos de azúcar (que es el
soluto).
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TRANSPORTE ACTIVO.
Todas las sustancias que deban atravesar la membrana en contra de su gradiente de concentración, es
decir, moverse desde donde es menor la concentración de soluto hacia donde es mayor; NECESITAN
ENERGÍA. La energía que se necesita se obtiene de moléculas de ATP. Para lograr transportar a estas
sustancias, la membrana cuenta con proteínas transmembranales. Estas proteínas funcionan como
bombas, porque “bombean” las sustancias fuera o dentro de la célula.
Un ejemplo de este mecanismo es la bomba Sodio / Potasio que consiste en:
a.
b.
c.
d.
e.
3 iones de Na+ provenientes del citoplasma se insertan con precisión en la proteína de
transporte.
Luego, una reacción química que involucra al ATP une un grupo fosfato (P) a la proteína,
liberándose ADP liberando energía. Este proceso da como resultado
un cambio en la conformación de la proteína que hace que los iones de Na+ sean liberados
afuera de la célula.
Dos iones K+ en el espacio extracelular se insertan en la proteína de transporte, que en esta
conformación ofrece una mejor acopladura para el K+ que para el Na+.
El grupo fosfato (P) luego se libera de la proteína, induciendo la conversión a la otra forma, y
el ion K+ es liberado en el citoplasma. Ahora, la proteína está lista una vez más para transportar
Na+ hacia fuera de la célula.
a.
d.
b.
c.
e.
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