PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA

Permeabilidad de las membranas biológicas

Dodino Gutiérrez Carlos AndrésSantiago Galviz Juan Manuel Zaraza Martínez María Valentina

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Contenido

Fluidez

Membrana biológica

Composición y transporte

Ley de Fick

Permeabilidad

SECCIÓN 01

Membranas biológicas

Las membranas biológicas

• La principal función de la membrana celular es delimitar a la célula pero, además de ésta posee otras funciones igualmente importantes.

• Las células y otras estructuras membranosas contenidas en ellas deben ser elásticas.

f = 1/2 κH^2

• Hay otros elementos que pueden agregar resistencia a la bicapa

Figura 1: ​Membrana plasmática. https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Membrana-plasmatica

SECCIÓN 02

Composición y transportes de la membrana

Composición de las membranas biológicas

Figura 2: Modelo del mosaico fluido de la membrana celular. http://www.facultad.efn.uncor.edu/webs/departamentos/divbioeco/anatocom/Biologia/Celula/Componentes%20celulares/Membrana%20celular.htm

Transportes de la membrana

Figura 3. Esquema de transporte pasivo y activo de la membrana plasmatica. https://www.asturnatura.com/articulos/envoltura-celular/membrana-plasmatica-transporte-pasivo.php

SECCIÓN 03

Permeabilidad de la membrana

Permeabilidad

Definición

Capacidad de un material para que un fluido o sustancia lo atraviese sin modificar su estructura interna.

Unidades de medida

De darcy: unidades velocidad cm/s P. Intrínseca SMD: m2 o Cm2

Ecuación

Permeabilidad de la membrana

La permeabilidad de la membrana es altamente selectiva

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Puedes escribir un suEsta propiedad es consecuencia del ambiente hidrófobo interno de la membrana creado por las cadenas de ácidos grasos de los lípidos, difícil de cruzar por las moléculas con carga eléctrica neta.btítulo aquí

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Figura 4. El cruce de la membrana por parte de las moléculas depende de su tamaño y de sus características eléctricas (Modificado de Alberts et al., 2002).

Permeabilidad de la membrana

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Créditos: Universidad de Chile, Facultad de Medicina

Permeabilidad de la membrana

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Permeabilidad de la membrana: Ósmosis en células vegetales

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Factores que inciden en la permeabilidad de las membranas

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Mayor hidrofobicidad, impermeabilidad.

Permeabilidad

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Depende de la composición de lípidos, particularmente de colesterol.

Colesterol

SECCIÓN 04

Fluidez de la membrana

Fluidez Capacidad de una molécula que forma parte de una membrana para desplazarse por ella.

Una molécula lipídica puede recorrer 30 micras en unos 20 segundos por difusión pasiva lateral

• Las moleculas hacen movimientos laterales y "Flip-Flop"
• Varía con la composición quimica de sus componentes.

¿De qué depende la fluidez de la membrana?

• Composición lipídica: Los dobles enlaces cis de las cadenas hidrocarbonadas insaturadas aumentan la fluidez de la bicapa fosfolipídica, al hacer que el empaquetamiento de las cadenas sea más fácil.

• La naturaleza de las colas hidrocarbonadas: cuánto más regular y compacto sea el agrupamiento de las colas, más viscosa será la membrana (menos fluida)

¿De qué depende la fluidez de la membrana?

• La presencia de colesterol disminuye la fluidez, haciendo que las cadenas fosfolipídicas se junten, compacten y cristalicen (mayor rigidez)
• En situaciones de bajas temperaturas, disminuye la fluidez.
• En situaciones de altas temperaturas, aumenta la fluidez.

Colesterol

• Temperatura:

Fluidez

SECCIÓN 05

Ley de Fick

Ley de Fick

La velocidad de difusión a través de una membrana es directamente proporcional al gradiente de concentración de la sustancia a ambos lados de la misma e inversamente proporcional al grosor de la membrana.

difusión simple

El proceso de difusión simple es estudiado a través de las Leyes de Fick.

Primera ley de Fick

Cuando un sistema presenta una diferencia en el número de moléculas por unidad de volumen (concentración), dentro y fuera de la membrana, se presenta un gradiente de concentración que es proporcional al número de partículas que atraviesan en la unidad de tiempo, un área unitaria perpendicular a la dirección de difusión, donde la constante de proporcionalidad esta dada por el coeficiente de difusión de las moléculas que atraviesan la membrana.

J es la densidad de corriente de partículasD es el coeficiente de difusión y es el gradiente de concentración.

Primera ley de Fick

Una concentración de carbono de 500 átomos/cm3 se expone a una hoja de 30cm2 de hierro en CCC de 1mm de espesor para alcanzar el otro sector que posee una concentración inicial de 5 átomos/cm3. Bajo estas condiciones calcule el flujo de átomos.

C: 500átomos/cm3

C: 5átomos/cm3

A: 30cm2

D: 0.23cm2/s

1mm

Difusión simple

¡Eureka!

¡Muchas gracias!