PhysioEx 9 Activite 1
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7/23/2019 PhysioEx 9 Activite 1
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PhysioEx 9,0
PhysioEx 9,0 consta de 12 ejercicios que contienen 63 actividades de
laboratorio de fsiologa! PhysioEx le "er#ite re"etir los laboratorios de todas
las veces que quieras, reali$ar ex"eri#entos sin da%ar ani#ales vivos y llevar a
cabo ex"eri#entos que son di&ciles de reali$ar en un entorno de laboratorio
h'#edo debido a "reocu"aciones de tie#"o, costo, seguridad
Ejercicio 1. Mecanismos de transporte celular y la
permeabilidad.Visión general del ejercicio:(a co#"osici)n #olecular de la #e#brana "las#*tica le "er#ite ser selectivo
sobre lo que "asa a trav+s de +l! Per#ite que los nutrientes y las cantidades
a"ro"iadas de iones entren a la c+lula y evita la entrada de sustancias
indeseables! Por esa ra$)n, deci#os que la #e#brana "las#*tica esselectiva#ente "er#eable! aliosas "rotenas celulares y otras sustancias se
#antienen dentro de la c+lula, y los desechos #etab)licos van hacia su
exterior!
El trans"orte a trav+s de la #e#brana "las#*tica se "roduce en dos &or#as
b*sicas- ya sea "asiva o activa! En "rocesos "asivos, el trans"orte es
i#"ulsado "or las di&erencias de concentraci)n o de "resi)n .gradientes/ entre
el interior y el exterior de la c+lula! En los "rocesos activos, la c+lula
"ro"orciona energa .P/ "ara reali$ar el trans"orte!
El "asivo tiene dos "rocesos "rinci"ales de trans"orte de #e#brana que son ladi&usi)n y fltraci)n! (a di&usi)n es un "roceso de trans"orte i#"ortante "ara
todas las c+lulas del cuer"o! (a di&usi)n si#"le se "roduce sin la ayuda de las
"rotenas de #e#brana, y la di&usi)n &acilitada requiere una "rotena de
#e#brana "ortador enla$ado que asiste en el trans"orte!
En tanto la di&usi)n si#"le y &acilitada, la sustancia trans"ortada se #ueve con
.o a lo largo o hacia abajo/ el gradiente de concentraci)n del soluto .a "artir de
una regi)n de su #ayor concentraci)n a una regi)n de su concentraci)n #*s
baja/! El "roceso no requiere energa de la c+lula! En su lugar, la energa en
&or#a de energa cin+tica viene del #ovi#iento constante de las #ol+culas! El
#ovi#iento de los solutos contin'a hasta que los solutos se dis"ersen de
&or#a uni&or#e en toda la soluci)n! En este "unto, la soluci)n ha alcan$ado el
equilibrio!
n ti"o es"ecial de di&usi)n a trav+s de una #e#brana es la )s#osis! En la
)s#osis, el agua se #ueve con su gradiente de concentraci)n, de una #ayor
concentraci)n de agua a una concentraci)n #enor de agua! e #ueve en
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res"uesta a una #ayor concentraci)n de solutos en el otro lado de una
#e#brana!
En el cuer"o, el otro "roceso clave "asivo es la fltraci)n, "or lo general s)lo se
"roduce a trav+s de las "aredes ca"ilares! (a fltraci)n de"ende de un
gradiente de "resi)n co#o &uer$a i#"ulsora! 4o es un "roceso selectivo! Es
de"endiente del ta#a%o de los "oros en el fltro!.lugar i#"ortante 5los ri%ones/
(os dos "rinci"ales "rocesos activos .recordar que los "rocesos activos
requieren energa/ son el trans"orte activo y trans"orte vesicular! l igual que
la di&usi)n &acilitada, trans"orte activo utili$a una "rotena "ortadora unida a la
#e#brana! El trans"orte activo difere de la di&usi)n &acilitada "orque los
solutos se #ueven en contra de su gradiente de concentraci)n y "orque el P
se utili$a "ara reali$ar el trans"orte! rans"orte vesicular incluye la &agocitosis,
endocitosis, "inocitosis y exocitosis! Estos "rocesos no est*n cubiertos en este
ejercicio!
(as actividades en este ejercicio ex"lorar*n los #ecanis#os de trans"orte
celular de &or#a individual!
ctividad 1
Objetivos
1! Para entender que la di&usi)n es un "roceso "asivo de"endiente de un
gradiente de concentraci)n de soluto!
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2! Para entender la relaci)n entre el "eso #olecular y el ta#a%o #olecular!
3! Para entender c)#o la concentraci)n de soluto a&ecta a la velocidad de
di&usi)n!
! Para entender c)#o "eso #olecular a&ecta a la velocidad de di&usi)n!
Introducción
7ecorde#os que todas las #ol+culas "oseen energa cin+tica y est*n en
constante #ovi#iento! 8o#o las #ol+culas se #ueven al a$ar a alta velocidad,
colisionan y rebotan entre s, ca#biando de direcci)n con cada colisi)n! Para
una te#"eratura es"ecfca, toda la #ateria tiene a"roxi#ada#ente la #is#a
energa cin+tica #edia est* directa#ente relacionada con la #asa y la
velocidad . KE=0.5mv2
/!
8uando un gradiente de concentraci)n .di&erencia de concentraci)n/ existe, ele&ecto neto de este #ovi#iento #olecular aleatorio es que las #ol+culas
fnal#ente son distribuidas uni&or#e#ente "or el #edio a#biente en otras
"alabras, se "roduce la di&usi)n! (a di&usi)n es el #ovi#iento de las #ol+culas
de una regi)n de #ayor concentraci)n a una regi)n de concentraci)n #*s
baja!
(a &uer$a i#"ulsora de la di&usi)n es la energa cin+tica de las #ol+culas
#is#as!
(a di&usi)n de "artculas en y &uera de las c+lulas se #odifca "or la #e#brana
"las#*tica, que es una barrera &sica! En general, las #ol+culas se di&unden"asiva#ente a trav+s de la #e#brana "las#*tica si son sufciente#ente
"eque%as "ara "asar a trav+s de sus "oros .y son ayudados "or una el+ctrica y
: o gradiente de concentraci)n/ o si se "uede disolver en la "orci)n li"dica de
la #e#brana .co#o en el caso de 8;2 y 02/! na #e#brana se lla#a
selectiva#ente "er#eable, "er#eable di&erencial#ente o se#i"er#eable si
"er#ite que algunas "artculas de soluto .#ol+culas/ "asen, "ero otros no!
(a di&usi)n de las "artculas de soluto disueltas en agua a trav+s de la
#e#brana selectiva#ente "er#eable se lla#a di&usi)n si#"le! (a di&usi)n de
agua a trav+s de una #e#brana "er#eable di&erencial#ente se lla#a )s#osis!
anto la si#"le di&usi)n y )s#osis i#"lican #ovi#iento de una sustancia desdeun *rea de #ayor concentraci)n a un *rea de #enor concentracion, es decir,
con su .a lo largo o hacia abajo/ gradiente de concentraci)n!
(a actividad "ro"orciona la in&or#aci)n sobre el "aso de agua y solutos a
trav+s de #e#branas selectiva#ente "er#eables! e "uede a"licar lo que se
a"rendi) al estudio de los #ecanis#os de trans"orte en la vida de las c+lulas
deli#itadas "or #e#branas! (as #e#branas de di*lisis utili$adas tienen
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di&erentes cortes de "eso #olecular .<=88;/, indicado "or el n'#ero debajo
de ella! e "uede "ensar en <=8; en t+r#inos de ta#a%o de "oro- el gran
<=8;, es el de los "oros de la #e#brana! El "eso #olecular de un soluto es el
n'#ero de gra#os "or #ol, en donde un #ol es el n'#ero de la constante de
vogadro 6,02 > 〖10〗 ? 23#olecules:#ole! 8uanto #ayor sea el "eso
#olecular, #ayor es la #asa de la #ol+cula! El t+r#ino de #asa #olecular aveces es usado en ve$ del "eso #olecular!
Equi"o utili$ado-
asos i$quierdo y derecho se utili$a "ara la di&usi)n de soluto!
<e#branas de di*lisis con di&erentes "untos de corte de "eso #olecular
.<=8;/!
Pre-ab !est
1! (a &uer$a #otri$ "ara la di&usi)n es-a! P
b! (a energa cin+tica de las #ol+culas en #ovi#iento
c! (a "rotena de trans"orte de #e#brana
d! la #e#brana de di*lisis
2! En la di&usi)n, las #ol+culas se #ueven-a! de alta concentraci)n a baja concentraci)nb! de baja concentraci)n a la alta concentraci)nc! ya sea de alta o baja concentraci)nd! contra un gradiente de concentraci)n
3! 8u*l de las #e#branas de di*lisis siguientes tiene el #ayor ta#a%o de
"oro@
a 20 <=8;
b! A0 <=8;
c! 100 <=8;
d! 200 <=8;! ! El n'#ero de vogadro es una constante "ara el n'#ero de
a! #oles
b! #ol+culas
c! #ililitros
d! *to#os
Ex"eri#ento-
1! rrastre 20 <=8; de #e#brana al so"orte de la #e#brana entre los
vasos de "reci"itados
2! u#ente la concentraci)n de 4a8l a dis"ensar al vaso de "reci"itados
i$quierda a 9!00# : <, haga clic en el bot)n B junto a la "antalla 4a8l!
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Caga clic dis"ensar a llenar el vaso de la i$quierda con 9!00# : < de 4a8l
3! enga en cuenta que la concentraci)n de 4a8l en el vaso de "reci"itados
de la i$quierda se visuali$a en la ventana de concentraci)n a la i$quierda
del vaso de "reci"itados!
Caga clic en agua desioni$ada y luego en dis"ensar a llenar el vaso de
"reci"itados con agua desioni$ada derecha!! Des"u+s de iniciar el &unciona#iento, la barrera entre los vasos de
"reci"itados, descender*, "er#itiendo que las soluciones en cada vaso de
"reci"itados "ara tener acceso a la #e#brana de di*lisis que los se"ara!
sted ser* ca"a$ de deter#inar la cantidad de soluto que "asa a trav+s de
la #e#brana #ediante la observaci)n de la "antalla de concentraci)n en el
lado de cada vaso de "reci"itados! n nivel "or enci#a de cero en iones de
4a y 8l se di&unden desde el vaso de "reci"itados de i$quierda en el vaso de
la derecha a trav+s de la #e#brana de di*lisis "er#eable selectiva#ente!
enga en cuenta que el te#"ori$ador se establece en 60 #inutos! (a
si#ulaci)n co#"ri#e el "erodo de tie#"o de 60 #inutos en 10 segundos
de tie#"o real
Caga clic en una estrella a la ejecuci)n y observe la "antalla concentraci)n
en el lado de cada vaso de "reci"itados "ara cualquier actividad!
A! Caga clic en los datos de registro "ara #ostrar los resultados en la red!
"et#ngase y piense pregunta
El cloruro de sodio ra$)n no di&uso a la derecha "or que
a! ie#"o sufciente "ara la di&usi)n de ocurrir!
b! (a carga de sodio que i#"ide la di&usi)n
c. El tama$o de poro de la membrana era demasiado pe%ue$a
d! e necesita un gradiente de concentraci)n #*s "ronunciada a di&undir!
6!Caga enjuagar debajo de cada uno de los vasos de "reci"itados "ara
"re"ararse "ara la siguiente ejecuci)n!
Predecir la "regunta 1!
El "eso #olecular de la urea es de 60,0! F8ree usted que la urea sedi&undir* a trav+s de la #e#brana <=8; 20@
a! ! Pero #uy lenta#ente!
b! , r*"ida#ente
c. &o' en absoluto.
! u#ente la concentraci)n de urea a dis"ensar al vaso de "reci"itados
i$quierdo a 9,00 # : <, haga clic en el bot)n B junto a la "antalla urea!
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Caga clic en Distribuir a llenar el vaso con una soluci)n de urea i$quierda
9!00# : <
G! Caga clic en agua desioni$ada y el clic de dis"ensaci)n "ara llenar el
vaso de "reci"itados con agua desioni$ada derecha
9! Caga clic en inicio "ara iniciar la ejecuci)n y observe la "antallaconcentraci)n en el lado de cada vaso de "reci"itados "ara cualquier
actividad
10! Caga clic en los datos de registro "ara #ostrar los resultados en la red!
11! haga clic en la #e#brana 20<=8; "ara devolver auto#*tica#ente a la
caja de #e#brana y luego haga clic en li#"iar debajo de cada vaso "ara
"re"ararse "ara la "r)xi#a carrera!
"et#ngase y piense pregunta
(a glucosa es un a$'car de seis carbonos! (a alb'#ina es una "rotena con60 a#ino*cidos! El "eso #olecular #edio de un solo a#ino*cido es 13A g :
#ol! 4o hay ninguna ra$)n "ara ejecutar estos solutos en el <=8; 20
"orque-
a. a glucosa es un carbo(idrato complejo y por lo tanto'
demasiado grandes para pasar.
b! la glucosa es una "rotena y "or lo tanto, de#asiado grandes "ara "asar
c! alb'#ina es un a$'car si#"le y "or lo tanto, de#asiado grandes "ara
"asar
d. glucosa y la alb'#ina son de#asiado grandes "ara "asar
"et#ngase y piense pregunta(a velocidad de di&usi)n de la urea
a! es #*s r*"ida que la de sodio, ya que la urea es #*s grande #ol+cula
b. es m)s lento %ue el de sodio' ya %ue la urea es m)s grande
mol#cula
c! es #*s r*"ida que la de sodio, ya que la urea es una #ol+cula #*s
"eque%a
d! es #*s lento que el de sodio, ya que la urea es #*s "eque%a #ol+cula!
Predecir la "regunta 27ecorde#os que la glucosa es un #onosac*rido, la alb'#ina es una
"rotena con 60 a#ino*cidos, y el "eso #olecular #edio de un solo
a#ino*cido es 13A g : #ol!
8u*l de los siguientes ser* ca"a$ de di&undirse a trav+s de la #e#brana de
<=8; de 200@
a! ni la glucosa ni alb'#ina
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b! la glucosa y la alb'#ina
c! glucosa s)lo
d! alb*mina sólo
Postest de laboratorio
1! El e&ecto de au#entar la concentraci)n de cloruro de sodio de 9 # : < a1G # : < en el vaso de "reci"itados de i$quierda &ue-
a! dis#inuir la velocidad de di&usi)n
b! au#entar la velocidad de di&usi)n
c! no ca#bia la velocidad de di&usi)n2! Describir la di&erencia entre la velocidad de di&usi)n visto de sodio y
urea!
a! rea di&unde #*s r*"ido "orque es grande que el sodio
b! rea di&unde #*s r*"ido "orque es #*s "eque%o que el sodio
c! rea di&unde #*s lenta#ente "orque es grande de sodio!
d! rea di&unde #*s lenta#ente debido a que es #*s "eque%o que elsodio3! 8u*l de los solutos no "asan a trav+s de cualquiera de las #e#branas@
a! Hlucosa
b. alb*mina
c! urea
d! ni la glucosa ni alb'#ina "asado! 8uando "ara la di&usi)n@
cuando est* en equilibrio!
+evisión (oja
1! Describe dos variables que a&ectan a la velocidad de di&usi)n!2! FPor qu+ crees que la urea no &ue ca"a$ de di&undir a trav+s de la
#e#brana 20 <=8;@ FIu+ tan bien los resultados se co#"aran con tu
"redicci)n@3! Describen los resultados de los intentos "ara di&undir la glucosa y
alb'#ina a trav+s de la #e#brana de <=8; de 200! FIu+ tan bien los
resultados se co#"aran con tu "redicci)n@! Ponga lo siguiente en orden de #enor a #ayor "eso #olecular- glucosa,
cloruro de sodio, alb'#ina y urea!
,ctividad
Objetivos:
1! Para entender que algunos solutos requiere una "rotena trans"ortadora
"ara "asar a trav+s de una #e#brana debido a su ta#a%o o li#itaciones de
solubilidad!
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2! Para observar c)#o la concentraci)n de solutos a&ecta a la velocidad de
la di&usi)n &acilitada
3! Para observar c)#o el n'#ero de "rotenas de trans"orte a&ecta a la
velocidad de la di&usi)n &acilitada
! Para entender c)#o las "rotenas de trans"orte "ueden llegar asaturarse!
introducción
lgunas #ol+culas son l"ido insoluble o de#asiado grande "ara "asar a
trav+s de "oros en la #e#brana "las#*tica de la c+lula! En su lugar, "asan
a trav+s de la #e#brana "or un "roceso lla#ado trans"orte "asivo di&usi)n
&acilitada! Por eje#"lo, el a$'car, a#ino*cidos, y los iones son
trans"ortados "or di&usi)n &acilitada! En esta &or#a de trans"orte, los
solutos se co#binan con #ol+culas de "rotena "ortadora en la #e#brana
y son trans"ortados a continuaci)n con su .o a lo largo o hacia abajo/
gradiente de concentraci)n! (as #ol+culas de "rotena "ortadora en la
#e#brana ca#bia de &or#a ligera#ente "ara aco#odar el soluto, "ero la
c+lula no tiene que gastar la energa de P!
Debido a que la di&usi)n &acilitada se basa en las "rotenas trans"ortadoras,
el trans"orte de solutos vara con el n'#ero #ol+culas de "rotenas
"ortadoras dis"onibles que se ubican en la #e#brana! (as "rotenas
trans"ortadoras "ueden saturarse si de#asiado soluto est* "resente y la
tasa #*xi#a de trans"orte es alcan$ado! (as "rotenas "ortadoras est*n
incrustadas en la #e#brana "las#*tica y act'a co#o un escudo, la"rotecci)n del soluto hidro&lico de las "orciones li"dicas de la #e#brana!
(a di&usi)n &acilitada nor#al#ente se "roduce en una direcci)n "ara un
soluto dado! 8uanto #ayor es la di&erencia de concentraci)n entre un lado
de la #e#brana y el otro, #ayor ser* la tasa de di&usi)n &acilitada!
Equi"o utili$ados-
J$quierda y derecha vasos de "reci"itadosutili$ado "ara la di&usi)n
<e#branas de di*lisis con di&erentes "untos de corte de "eso #olecular
.<=8;/
Pretest de laboratorio
1! (as #ol+culas necesitan una "rotena trans"ortadora "ara ayudarles a
#overse a trav+s de una #e#brana "orque-
a! no son solubles en l"idos
b! son solubles l"idos
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c! son de#asiado grandes
d! son l"idos insolubles o son de#asiado grandes2! F8u*l de las siguientes afr#aciones es cierta de la di&usi)n &acilitada@3! eje#"los de solutos que "ueden requerir la di&usi)n &acilitada incluir! F8u*l de los siguientes no a&ectan la velocidad de di&usi)n &acilitada@
a! la cantidad de P intracelular
b! la concentraci)n de solutos
c! el n'#ero de trans"ortadores de #e#brana
d! inclinaci)n del gradiente
Ex"eri#ento!
1! Hlucosa equilibrio a los 3 #inutos!
2! Hlucosa equilibrio a los AG #inutos!
"et#ngase y piense pregunta
FIu+ "as) con la tasa de trans"orte de glucosa cuando la concentraci)n deglucosa se incre#ent) de 2 # : < a G # : <
a! la tasa de trans"orte de glucosa au#ent)
b! la tasa de trans"orte de la glucosa dis#inuy)
c! la tasa de trans"orte de glucosa se #antuvo sin ca#bios
Predecir la "regunta 1
FIu+ e&ecto cree que al au#entar el n'#ero de "ortadores de "rotenas
tendr* en la tasa de trans"orte de glucosa@
ex"eri#ento!
3! Hlucosa equilibrio a los 33 #inutos!! Hlucosa equilibrio a los 3 #inutos!
"et#ngase y piense preguntaDescribir las condiciones que dieron lugar a la #ayor velocidad de
trans"orte de glucosa!
ex"eri#ento!
A! Hlucosa- equilibrio no alcan$ado .indicado "or un lado K a la velocidad de
di&usi)n #edia en la "antalla y en la red/
FPor qu+ cree usted que no se ha alcan$ado el equilibrio@
a! el gradiente de concentraci)n era de#asiado "lana
b! las "rotenas de la #e#brana se saturaron
c! glucosa debe ser contrans"orted
d! no a"lica sufciente energa
Predecir la "regunta 2
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FIu+ e&ecto cree que la adici)n de 4a8l tendr* en la tasa de trans"orte de
glucosa@
Ex"eri#ento!
6! Hlucosa equilibrio a los 33 #inutos!
! 4a8l equilibrio a los G #inutos!
Post test de laboratorio
1! FIu+ variables incre#ent) la tasa de di&usi)n &acilitada de la glucosa@
2! Para la di&usi)n &acilitada, el au#ento de la concentraci)n de glucosa en
un lado de la #e#brana es el #is#o que-
a! <arcando el gradiente de concentraci)n #*s "lana
b! <arcando el gradiente de concentraci)n #*s "ronunciada!
c! dici)n de P
d! 8a#biando la direcci)n de di&usi)n
3! 8uando todos los trans"ortadores de #e#brana est*n co#"ro#etidos, oest* ocu"ado, deci#os que son
Coja de 7evisi)n
1! Ex"licar una &or#a en que la di&usi)n &acilitada es la #is#a que la di&usi)n
si#"le y una #anera en la que es di&erente de di&usi)n si#"le!
2! El valor #*s grande obtenido cuando #*s "ortadores de glucosa estaban
"resentes corres"onde a un au#ento en la tasa de trans"orte de glucosa!Ex"lique "or qu+ el au#ento de la &recuencia! FIu+ tan bien los resultados se
co#"aran con tu "redicci)n@
3! Ex"lique su "redicci)n "ara el e&ecto 4a B 8l"odra tener en el trans"orte
de glucosa! En otras "alabras, ex"lique "or qu+ eligi) la o"ci)n que usted hi$o!
FIu+ tan bien los resultados se co#"aran con tu "redicci)n@