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Questions and Answers
La formación espontánea de una estructura similar a la membrana plasmática de las células actuales tuvo lugar hace ______ millones de años.
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3700
La membrana plasmática es una barrera totalmente impermeable que aísla completamente a la célula.
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False
¿Cuál es el espesor aproximado de la membrana plasmática?
¿Cuál es el espesor aproximado de la membrana plasmática?
6 a 10 nm
¿Qué tipo de microscopio fue esencial para comprender la ultraestructura de las membranas?
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¿Cuál de las siguientes opciones NO es una función de la membrana plasmática?
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¿Cuál es el nombre del modelo que describe la estructura de las membranas celulares como una bicapa lipídica con proteínas integradas?
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Las membranas celulares son estructuras estáticas y rígidas.
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¿Qué componente de la membrana celular se encarga de su fluidez y capacidad para moverse?
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Todas las membranas celulares tienen la misma proporción y composición de proteínas.
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¿Qué tipo de proteína se encuentra embebida en la bicapa lipídica y atraviesa la membrana completamente?
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Las proteínas integrales de membrana pueden realizar movimientos flip-flop, es decir, atravesar la membrana de un lado a otro.
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¿Cuál es la principal función de la bicapa lipídica en la membrana plasmática?
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Empareja las funciones de las proteínas de membrana con su respectiva categoría:
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¿Qué estructura, compuesta por oligosacáridos, se ubica en la cara no citosólica de la membrana plasmática y protege a la célula de agresiones mecánicas?
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Las diferencias entre los grupos sanguíneos se deben a la presencia de oligosacáridos únicos en la membrana plasmática de los glóbulos rojos.
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¿Qué tipo de movimiento permite que los lípidos y proteínas se desplacen libremente sobre el plano de la membrana?
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¿Cuál de los siguientes factores NO aumenta la fluidez de la membrana?
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¿Qué tipo de molécula es el colesterol y qué función tiene en la membrana plasmática?
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¿Cuál es el nombre de las enzimas que catalizan el movimiento flip-flop de los fosfolípidos?
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La asimetría estructural de las membranas siempre se refleja en una asimetría funcional.
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¿Qué tipo de movimiento explica el tránsito de sustancias entre compartimientos celulares?
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¿Qué tipo de transporte es utilizado por las moléculas hidrofóbicas pequeñas para atravesar la membrana plasmática?
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La difusión simple es un proceso que requiere de energía adicional.
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¿Qué fenómeno se define como el movimiento de moléculas desde una zona de mayor concentración hacia una de menor concentración?
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La ósmosis es un tipo de difusión simple que involucra el movimiento de agua a través de una membrana semipermeable.
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¿Qué sucede cuando una célula se coloca en una solución hipertónica?
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¿Qué tipo de transporte facilita el movimiento de moléculas a través de la membrana con la ayuda de proteínas transportadoras?
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Las proteínas transportadoras que facilitan la difusión pueden alcanzar su máxima velocidad de transporte.
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¿Qué son los canales iónicos y cómo funcionan?
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Los canales iónicos permanecen abiertos de forma constante.
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¿Qué tipo de transporte activo implica el movimiento de un soluto en contra de su gradiente electroquímico, utilizando la energía del ATP?
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El transporte pasivo requiere la utilización de ATP.
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¿Cuál es la principal función de la bomba Na+-K+?
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¿Qué tipo de transporte se caracteriza por acoplar el movimiento de dos solutos, uno a favor y otro en contra de su gradiente?
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¿Qué tipo de transporte activo utiliza la glucosa para ingresar a las células epiteliales del intestino delgado?
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¿Cómo se mantiene la polarización de la membrana de las neuronas en reposo?
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¿Cómo se genera el potencial de membrana en las neuronas?
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¿Proponga un mecanismo que explique la entrada de la galactosa a las células epiteliales del intestino?
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Si una ameba es isotónica respecto a una solución que es hipertónica para un cangrejo, ¿en cuál de estos organismos ocurrirá un ingreso neto de agua al sumergir ambos en la solución?
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Study Notes
Membranas Biológicas
- Las primeras células surgieron hace 3700 millones de años, con la formación espontánea de una estructura similar a la membrana plasmática.
- Esta barrera protectora es esencial para la viabilidad celular, regulando el intercambio con el medio externo.
- La membrana plasmática tiene un espesor de 6 a 10 nm.
- Microscopía electrónica reveló una estructura trilaminar en la membrana conocida como unidad de membrana. Esta estructura no es una verdadera estructura trilaminar a nivel molecular, sino que se debe a la manera en que el osmio se une a la membrana.
- La membrana plasmática actúa como una barrera selectivamente permeable, controlando el ingreso y salida de sustancias.
- La membrana regula las interacciones con el medio extracelular, reconoce células, permite adhesión y comunicación.
- Las membranas responden a señales externas a través de receptores que desencadenan respuestas celulares.
Modelo del Mosaico Fluido
- Singer y Nicholson propusieron en 1972 el modelo del mosaico fluido, describiendo las membranas como una solución bidimensional de lípidos y proteínas.
- La membrana está formada por una bicapa lipídica, una lámina delgada con dos capas superpuestas de fosfolípidos.
- Las proteínas se insertan en la bicapa, creando un aspecto de mosaico.
- Las membranas son estructuras dinámicas, con movimientos libres de lípidos y proteínas en el plano de la membrana.
Composición de las Membranas
- La composición varía según la función de la membrana.
- Los fosfolípidos son los lípidos más abundantes, compuestos de una cabeza polar e hidrofílica y dos colas hidrofóbicas e hidrocarbonadas.
- En un medio acuoso, los fosfolípidos se autoensamblan formando una bicapa lipídica.
- Los ácidos grasos insaturados, cadenas hidrocarbonadas cortas y el colesterol aumentan la fluidez de las membranas. - La presencia de ácidos grasos insaturados aumenta la fluidez, debido al quiebre de las colas a la altura de los dobles enlaces. - Las cadenas hidrocarbonadas cortas favorecen la fluidez. - El colesterol se ubica entre los fosfolípidos, afectando sus interacciones y la fluidez de la membrana.
- La cardiolipina se encuentra en la membrana interna de las mitocondrias.
- El dolicol se encuentra en el retículo endoplasmático rugoso e interviene en la glicosilación de las proteínas.
Proteínas de Membrana
- Las proteínas transmembrana atraviesan la bicapa lipídica.
- Las proteínas periféricas se unen a la membrana por interacciones no covalentes.
- Las proteínas, especialmente las integrales, poseen importantes funciones de transporte, reconocimiento, receptoras y enzimáticas. - Las proteínas integrales pueden difundir lateralmente y rotar en el plano de la membrana.
- Los glicolípidos y glucoproteínas forman una capa externa llamada glicocálix que protege la superficie celular y participa en el reconocimiento celular. - Los oligosacáridos en el glicocálix determinan los grupos sanguíneos.
- El movimiento "flip-flop" (intercambio de fosfolípidos entre las dos capas de la bicapa) es restringido y depende de enzimas flipasas.
Factores que Afectan la Fluidez
- A mayor temperatura, aumenta la energía cinética molecular, aumentando la fluidez.
- A menor temperatura, las membranas se vuelven más rígidas y pueden cristalizar.
- Adaptación a diferentes temperaturas puede involucrar cambios en la composición de fosfolípidos.
Asimetría de las Membranas
- Las membranas son estructuralmente asimétricas, con diferentes tipos de lípidos y proteínas en cada monocapa.
- La asimetría funcional implica diferentes funciones localizadas en cada cara de la membrana.
Fusión de Membranas
- Las membranas tienen alta capacidad de fusionarse, lo que permite el tránsito de sustancias entre compartimentos celulares.
- Esta propiedad se utiliza en la administración de fármacos encapsulados en liposomas.
Transporte a través de Membranas
- La membrana plasmática es altamente selectiva, permitiendo el paso de ciertas sustancias y restringiendo el de otras.
- Las sustancias pequeñas no polares, liposolubles y pequeñas polares pueden difundir a través de la membrana por difusión simple, que no requiere energía.
- La ósmosis es la difusión de agua a través de la membrana, desde un medio hipotónico a uno hipertónico.
- La difusión facilitada permite el paso de moléculas polares y grandes a través de proteínas transportadoras.
Transporte Activo
- El transporte activo mueve sustancias contra su gradiente de concentración o electroquímico, requiriendo energía, generalmente del ATP.
- La bomba Na+/K+ es un ejemplo de transporte activo, moviendo Na+ hacia afuera y K+ hacia adentro de la célula.
- Esta bomba es esencial para mantener el potencial de membrana y la homeostasis iónica.
Transporte En Masa (Transporte Vesicular)
-
La endocitosis mueve materiales grandes hacia el interior de la célula. La fagocitosis, pinocitosis y endocitosis mediada por receptores son diferentes tipos.
-
La exocitosis libera materiales grandes del interior de la célula al exterior.
- La endocytois, la fagocitosis y pinocitosis son procesos celulares.
- La endocitosis mediada por receptor es un proceso específico para la internalización de determinadas sustancias (por ejemplo, colesterol) utilizando receptores de membrana.
Resumen
- Las membranas celulares son estructuras complejas con funciones esenciales para la vida.
- Los modelos de las membranas explican sus diversas características fisicoquímicas, incluyendo la composición con lípidos, proteínas y glicocálix.
- Los mecanismos de transporte a través de la membrana, tanto pasivos como activos, se resumen en las características de difusión y consumo de energía.
- Las funciones generales de la membrana se analizan en base a sus propiedades.
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Description
Explora el fascinante mundo de las membranas biológicas, desde su formación hasta su función crucial en la regulación celular. Aprende sobre la estructura trilaminar de la membrana plasmática y cómo esta actúa como una barrera selectivamente permeable. Este cuestionario te ayudará a comprender los principios del modelo del mosaico fluido propuesto por Singer y Nicholson.
