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Transporte Membranal JA Cardé, PhD Biol – 4019 -Lab Biología Celular Molecular Universidad de Puerto Rico - Aguadilla Objetivos • Distinguir los componentes de la membrana plasmática. • Diferenciar las proteínas periféricas de las integrales en términos de su localización y función. • Explicar el concepto de permeabilidad de la membrana. • Identificar la proteína integral envuelta en el paso de una sustancia a través de la membrana plasmática. Introducción • Las membranas celulares están compuestas de una capa doble de lípidos y proteínas (periféricas e integrales (transmembranales)). • La doble capa forma un emparedado de lípidos con los rabos hidrofóbicos hacia dentro y las cabezas polares expuestas hacia el exterior. • En estas se incluyen una gran variedad de enzimas, proteínas adhesivas, receptores, canales, bombas y acarreadores. En este módulo estudiaremos las proteínas integrales y su función en la permeabilidad de la membrana. Membrana Citoplásmica Proteínas Integrales • Forman poros que proveen un pasaje selectivo de iones y moléculas grandes que no son capaces de pasar por difusión simple a través de la doble capa de lípidos de las membranas celulares. • Permiten a la célula controlar el tráfico a través de las membranas, lo que es esencial para muchos procesos fisiológicos. • Las proteínas integrales que controlan la permeabilidad de la membrana se clasifican en tres clases: bombas, acarreadores y canales. Proteínas Integrales • 1. Las bombas son enzimas que obtienen energía de diversas fuentes como lo son el ATP, la luz y el movimiento de iones. Las mismas establecen gradientes de concentración entre los compartimientos. Proteínas Integrales • 2. Los acarreadores son enzimas que proveen difusión facilitada (transporte pasivo) a través de la membrana, en la mayoría de los casos a favor del gradiente. • Algunos acarreadores utilizan el movimiento de un soluto a favor del gradiente para acarrear un segundo soluto en contra del gradiente. • Tres clases: – Unipuerto transporta un solo soluto a favor del gradiente. – simpuerto transporta dos solutos a la vez y hacia la misma dirección. Uno de los solutos va a favor del gradiente y el otro en contra del gradiente. – antipuerto transporta dos solutos hacia direcciones opuestas. Uno de los solutos va a favor del gradiente y el otro en contra del gradiente. Proteínas Integrales • 3. Los canales son poros específicos para la difusión de iones y usualmente abren y cierran rápido. Cuando un canal esta abierto, el flujo de iones pasa rápidamente a través del mismo, guiados por un gradiente electroquímico. El movimiento de iones a través de la membrana controla los potenciales eléctricos a través de la membrana. Electroporación • La electroporación produce una transformación más eficiente que los métodos químicos. • La eficiencia de este procedimiento depende de la fuerza del campo eléctrico, el largo del pulso eléctrico y la concentración del DNA. • Cubreobjetos Materials • Escarpelo • • • • • • • • Goteros Hojas de Elodea Laminillas de microscopio Microscopio Papel absorbente Solución salina al 10% Solución de glucosa al 2% Solución de almidón Protocolo: • Obtenga una hoja de Elodea y prepare un montaje húmedo con ella. • Observe la misma en el microscopio con el objetivo de 40 X. Asegúrese que observa muy bien la distribución de los cloroplastos. • Coloque un pedazo de papel absorbente por uno de los extremos del cubreobjeto. • Añada una gota de la solución salina por el extremo del cubreobjeto opuesto al papel absorbente. Protocolo: • Observe con detenimiento el movimiento de los cloroplastos. Esto es indicativo de la entrada de la solución a través de la membrana celular. Estime el tiempo desde el momento en que usted coloca la gota de la solución salina hasta el momento en que los cloroplastos comienzan a moverse. • Repita los pasos 1-4 con la solución de glucosa al 2%, la solución de almidón y la solución de lisoenzima. • Anote sus resultados en la tabla provista en la pregunta 1. Preguntas • Utilice la tabla en Excel para que compare y contraste los resultados obtenidos. • Justifique las contestaciones de la pregunta anterior. • Para este ejercicio práctico utilizamos hojas de Elodea. Si este ejercicio se repite con células de ratón, ¿Observará los mismos resultados? Explique su contestación. • El peso molecular de la proteína lisoenzima es de 14.4 kda y el de la proteína BSA es de 66.6 Kda. ¿Cuál de ellas entrará más rápido dentro de la célula de Elodea? ¿Por qué? • Si usted fuera a diseñar el procedimiento de este ejercicio. ¿Qué modificaciones usted sugiere para el mismo? ¿Por qué? .