La membrana celular: difusión, ósmosis, y el transporte activo

Piense en ello como un guardián, guardián o guardia de fronteras. A pesar de ser sólo de 6 a 10 nanómetros de espesor y visible sólo a través de un microscopio electrónico, la membrana de la célula mantiene el citoplasma de la célula en su lugar y permite solamente materiales selectos entran y salen de la célula, según sea necesario.

Este semipermeabilidad, o permeabilidad selectiva, es el resultado de una doble capa (dos capas) de fosfolípidos moléculas intercaladas con moléculas de proteínas. La superficie exterior de cada capa se compone de apretujada hidrófila (O amante del agua) cabezas polares. En el interior, entre las dos capas, a encontrar hidrofóbico (O temerosa de agua) colas no polares que consiste en cadenas de ácidos grasos.

Las moléculas del colesterol entre las moléculas de fosfolípidos dan la estabilidad de la membrana de otro modo elástico y hacen que sea menos permeable a las sustancias solubles en agua. Tanto citoplasma y el matriz, el material en el que las células se encuentran, son principalmente agua. Las cabezas polares se atraen electrostáticamente moléculas de agua polarizadas mientras que las colas no polares se encuentran entre las capas, protegidos de agua y la creación de una capa media seco.

El interior de la membrana se compone de moléculas de ácidos grasos oleosos que son electrostáticamente simétrico, o no polarizado. moléculas solubles en lípidos pueden pasar a través de esta capa, pero las moléculas solubles en agua tales como aminoácidos, azúcares y proteínas no pueden, en vez mueve a través de la membrana a través de canales de transporte realizado por embebido proteínas de canal. Debido a que los fosfolípidos tienen ambas regiones polares y no polares, también están llamados moléculas anfipáticas.

La membrana celular está diseñado para sostener la célula juntos y para aislarlo como una unidad funcional distinto de protoplasma. A pesar de que puede reparar de forma espontánea lágrimas menores, graves daños a la membrana de la célula hará que se desintegre. La membrana es muy delicada en la que las moléculas que le permite entrar o salir. Se permite el movimiento a través de su barrera por difusión, ósmosis, o transporte activo.

Difusión

La difusión es un fenómeno natural con efectos observables como Movimiento browniano. Las moléculas u otras partículas extenderse espontáneamente, o migran, de las zonas de mayor concentración a áreas de concentración más baja hasta que se produce el equilibrio. En el equilibrio, la difusión continúa, pero los saldos flujo neto a excepción de las fluctuaciones aleatorias.

Esto ocurre porque todas las moléculas poseen energía cinética de movimiento aleatorio. Se mueven a altas velocidades, chocando uno con el otro, cambiando de dirección, y se mueve lejos de las zonas de mayor concentración a las zonas de menor concentración. La velocidad de difusión depende de la masa y la temperatura de las moléculas más ligeras y más cálidas molecule- mueva más rápido.

La difusión es una forma de transporte pasivo que no requiere el gasto de energía celular. Una molécula puede difundir pasivamente a través de la membrana celular si es soluble en lípidos, sin carga, y muy pequeña, o si una molécula portadora puede ayudar a ella. La difusión sin ayuda de partículas muy pequeñas o lípido-solubles se llama difusión simple. El proceso asistida se conoce como difusión facilitada.

La membrana celular permite que las moléculas no polares (aquellos que no lo hacen fácilmente vínculo con agua) fluya desde una zona en la que están muy concentradas a un área donde están menos concentrada. Incrustado en la membrana son moléculas de proteínas de transmembrana llamadas proteínas de los canales que atraviesan desde la capa exterior a la capa interior y crear aberturas de difusión de usar para las moléculas se muevan a través.

Ósmosis

Ósmosis es una forma de transporte pasivo que es similar a la difusión e implica un disolvente en movimiento a través de una membrana selectivamente permeable o semipermeable de un área de mayor concentración a un área de menor concentración. Las soluciones se componen de dos partes: un disolvente y un soluto.

• los solvente es el líquido en el que una sustancia es agua dissolved- se denomina solvente universal porque más materiales se disuelven en ella que en cualquier otro líquido.

• UN sustancia disoluta es la sustancia disuelta en el disolvente.

Típicamente, una celda contiene una solución salina o menos 1 por ciento - en otras palabras, 1 por ciento de sal (soluto) y 99 por ciento de agua (disolvente). El agua es una molécula polar que no pasará a través del lípido bilayer- sin embargo, es lo suficientemente pequeño para moverse a través de los poros - formado por moléculas de proteína - de la mayoría de las membranas celulares.

Osmosis se produce cuando hay una diferencia en la concentración molecular de agua en los dos lados de la membrana. La membrana permite que el disolvente (agua) para moverse a través, pero evita la entrada de soluto (las partículas disueltos en el agua).

Transporte por ósmosis se ve afectada por la concentración de soluto (el número de partículas) en el agua. Una molécula o un ion de soluto desplaza una molécula de agua. osmolaridad es el término utilizado para describir la concentración de partículas de soluto por litro. Como el agua se difunde en una célula, la presión hidrostática se acumula dentro de la célula. Eventualmente, la presión dentro de la célula se hace igual a, y se equilibra con la presión osmótica exterior.

Video: Transporte de moléculas a traves de la membrana - DIFUSION Y TRANSPORTE ACTIVO Pt 1

• Un isotónica solución tiene la misma concentración de soluto y disolvente tal como se encuentra dentro de una célula, por lo que una célula se coloca en solución isotónica - típicamente solución salina al 1 por ciento para los seres humanos - experiencias igual flujo de agua dentro y fuera de la célula, el mantenimiento del equilibrio.

• UN hipotónica solución tiene menos soluto y el potencial de agua más alta que dentro de la célula. Un ejemplo es 100 por ciento de agua destilada, que tiene menos soluto que lo que está dentro de la célula. Por lo tanto, si una célula humana se coloca en una solución hipotónica, las moléculas se difunden hacia abajo del gradiente de concentración hasta ráfagas de membrana de la célula.

• UN hipertónica solución tiene más soluto y menor potencial de agua que dentro de la célula. Así la membrana de una célula humana colocado en 10 solución salina por ciento (sal de 10 por ciento y 90 por ciento de agua) dejaría que el flujo de agua fuera de la célula (de la concentración más alta en el interior a la concentración más baja fuera), por lo tanto la reducción de la misma.

Transporte activo

Transporte activo se produce a través de una membrana semipermeable contra el gradiente de concentración normal, moviéndose desde el área de menor concentración a la zona de mayor concentración y que requiere un gasto de energía liberada de una molécula de ATP.

Video: OSMOSIS

Embedded con las cabezas hidrófilas de la capa externa de la membrana son moléculas de proteínas transmembrana capaz de detectar y mover compuestos a través de la membrana. Estas portador o transporte proteínas interactúan con el pasajero moléculas y utilizan la energía suministrada-ATP para moverlos contra el gradiente. Las moléculas portadoras se combinan con las moléculas de transporte - lo más importante aminoácidos e iones - para bombear contra sus gradientes de concentración.

El transporte activo permite células obtienen los nutrientes que no pueden pasar a través de la membrana por otros medios. Además, hay secundarias procesos de transporte activos que son similares a la difusión, pero en lugar de utilizar los desequilibrios en fuerzas electrostáticas para mover moléculas a través de la membrana.