COLEGIO SAN JOSE DE AREVALO

GUIA DE BIOLOGIA

TEMA: MECANISMO DE TRANSPORTE CELULAR

SEGUNDO PERIODO

NOMBRE:_____________________________________________ GRADO: SEXTO DOCENTE: VICTOR PEÑA

COMPONENTE: Entorno vivo: Celular, organísmico y ecosistema

ESTANDAR:
Estándar: Identifico condiciones de cambio y de equilibrio en los seres vivos y en los
ecosistemas
COMPETENCIA:
• Verifico y explico los procesos de ósmosis y difusión.
• Clasifico membranas de los seres vivos de acuerdo con su permeabilidad frente a diversas
sustancias.

TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANA CELULAR

Conociendo la estructura celular, sabemos que la bicapa lipídica de la membrana celular actúa
como una barrera que separa dos medios acuosos, el medio donde vive la célula y el medio
interno celular.Las células requieren nutrientes del exterior y deben eliminar sustancias de
desecho procedentes del metabolismo y mantener su medio interno estable. Para posibilitar
este intercambio, la membrana celular presenta una permeabilidad selectiva, ya que permite
el paso de pequeñas moléculas, siempre que sean lipófilas, pero regula el paso de moléculas
no lipófilas
7. DESARROLLO DE LA TEMATICA
Mecanismos de intercambio o de Transporte celular Los mecanismos que permiten a las
sustancias cruzar las membranas plasmáticas de las células son esenciales para la vida y la
comunicación de las células. Para ello, la célula dispone de dos procesos:
• Transporte pasivo: cuando no se requiere energía para que la sustancia cruce la membrana
plasmática.
• Transporte activo: cuando la célula utiliza ATP como fuente de energía para hacer atravesar
la membrana a una sustancia en particular.
TRANSPORTE PASIVO
Los mecanismos de transporte pasivo son:
• Difusión simple
• Osmosis
• Ultrafiltración
• Difusión facilitada
DIFUSIÓN SIMPLE
Las moléculas en solución están dotadas de energía cinética y, por tanto, tienen movimientos
que se realizan al azar. La difusión consiste en la mezcla de estas moléculas debido a su
energía cinética cuando existe un gradiente de concentración; es decir; cuando en una parte
de la solución la concentración de las moléculas es más elevada.
La difusión tiene lugar hasta que la concentración se iguala en todas las partes y será tanto
más rápida cuanto mayor sea la energía cinética (que depende de la temperatura) y el
gradiente de concentración y cuanto menor sea el tamaño de las moléculas.
Algunas sustancias como el agua, el oxígeno, dióxido de carbono, esteroides, vitaminas
liposolubles, urea, glicerina, alcoholes de pequeño peso molecular atraviesan la membrana
celular por difusión, 12rohíben12ente en la capa de
fosfolípidos. Algunas sustancias iónicas también pueden cruzar la membrana plasmática por
difusión, pero empleando los canales constituidos por proteínas integrales llenas de agua.
Algunos ejemplos notables son el Na+, K+, HCO3, Ca++, etc. Debido al pequeño tamaño de los
canales, la difusión a través de estos es mucho más lenta que a través de la bicapa
fosfolipídica.
OSMOSIS
Es otro proceso de transporte pasivo, mediante el cual, un disolvente –el agua en el caso de
los sistemas biológicos– pasa selectivamente a través de una membrana semipermeable.
La membrana de las células es una membrana semipermeable ya que permite el paso del agua
por difusión pero no la de iones y otros materiales.
Si la concentración de agua es mayor (o, lo que es lo mismo, la concentración de solutos es
menor) de un lado de la membrana que la del otro lado, existe una tendencia a que el agua
pase al lado donde su concentración es menor.
El movimiento del agua a través de la membrana semipermeable genera un presión
hidrostática llamada presión osmótica. La presión osmótica es la presión necesaria para
prevenir el movimiento neto del agua a través de una membrana semipermeable que separa
dos soluciones de diferentes concentraciones.
La ósmosis puede entenderse muy bien considerando el efecto de las diferentes
concentraciones de agua sobre la forma de las células. Para mantener la forma de un célula,
por ejemplo un hematíe, esta debe estar rodeada de una solución isotónica, lo que quiere
decir que la concentración de agua de esta solución es la misma que la del interior de la célula.
En condiciones normales, el suero salino normal (0,9% de NaCl) es isotónico para los hematíes.
Si los hematíes son llevados a una solución que contenga menos sales (se dice que la solución
es hipotónica), dado que la membrana celular es semipermeable,
sólo el agua puede atravesarla. Al ser la concentración de agua mayor en la solución
hipotónica, el agua entra en el hematíe con lo que este se hincha, pudiendo eventualmente
estallar (este fenómeno se conoce con el nombre
de hemolisis.Por el contrario, si los hematíes se llevan a una solución hipertónica (con una
concentración de sales superior a la del hematíe) parte del agua de este pasará a la solución
produciéndose el fenómeno de crenación y quedando los hematíes como “arrugados”.
Ultrafiltración En este proceso de transporte pasivo, el agua y algunos solutos pasan a través
de una membrana por efecto de una presión hidrostática. El movimiento es siempre desde el
área de mayor presión al de menos presión.
La ultrafiltración tiene lugar en el cuerpo humano en los riñones y es debida a la presión
arterial generada por el corazón. Esta presión hace que el agua y algunas moléculas pequeñas
(como la urea, la creatinina, sales, etcétera) pasen a través de las membranas de los capilares
microscópicos de los glomérulos para ser eliminadas en la orina. Las proteínas y grandes
moléculas como hormonas, vitaminas, etc., no pasan a través de las membranas de los
capilares y son retenidas en la sangre.
DIFUSIÓN FACILITADA
Algunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la
membrana y demasiado insolubles en lípidos como para poder difundir a través de la capa de
fosfolípidos. Tal es el caso de la glucosa y algunos
otros monosacáridos. Esta sustancias, pueden sin embargo cruzar la membrana plasmática
mediante el proceso de difusión facilitada, con la ayuda de una prohíben transportadora.
En el primer paso, la glucosa se une a la proteína transportadora, y esta cambia de forma,
permitiendo el paso del azúcar. Tan pronto como la glucosa llega al citoplasma, una kinasa
(enzima que añade un grupo fosfato a un azúcar)
transforma la glucosa en glucosa-6-fosfato. De esta forma, las concentraciones de glucosa en
el interior de la célula son siempre muy bajas, y el gradiente de concentración exterior
interior favorece la difusión de la glucosa.
La difusión facilitada es mucho más rápida que la difusión simple y depende:
• del gradiente de concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana
• del número de proteínas transportadoras existentes en la membrana
• de la rapidez con que estas proteínas hacen su trabajo
La insulina, una hormona producida por el páncreas, facilita la difusión de la glucosa hacia el
interior de las células, disminuyendo su concentración en la sangre. Esto explica el por qué la
ausencia o disminución de la insulina en
la diabetes mellitus aumenta los niveles de glucosa en sangre al mismo tiempo que obliga a las
células a utilizar una fuente de energía diferente de este monosacárido.
TRANSPORTE ACTIVO Y OTROS PROCESOS ACTIVOS
Algunas sustancias que son necesarias en el interior de la célula o que deben ser eliminadas de
la misma no pueden atravesar la membrana celular por ser muy grandes, por llevar una carga
eléctrica o porque deben vencer un gradiente de concentración. Para estos casos, la
naturaleza ha desarrollado el transporte activo, un proceso que consume energía
y que requiere del concurso de proteínas integrales que actúan como “bombas” alimentadas
por ATP, para el caso de moléculas pequeñas o iones y el transporte grueso específico para
moléculas de gran tamaño como proteínas y polisacáridos e incluso células enteras como
bacterias y hematíes.
TIPOS DE GRADIENTES DE CONCENTRACIÓN.
TRANSPORTE ACTIVO
Por este mecanismo pueden ser transportados hacia el interior o exterior de la célula los iones
H+ (bomba de protones) Na+ y K+ (bomba de sodio-potasio), Ca++, Cl-, I, aminoácidos y
monosacáridos.
Hay dos tipos de transporte activo: Transporte activo primario: en este caso, la energía
derivada del ATP
directamente empuja a la sustancia para que cruce la membrana, modificando la forma de las
proteínas de transporte (bomba) de la membrana plasmática. El ejemplo más característico es
la bomba de sodio potasio (Na+/K+), que
mantiene una baja concentración de Na+ en el citosol extrayéndolo de la célula en contra de
un gradiente de concentración. También mueve los iones K+ desde el exterior hasta el interior
de la célula pese a que la concentración intracelular de potasio es superior a la extracelular.
Esta bomba debe funcionar constantemente ya que hay pérdidas de K+ y entradas de Na+ por
los poros acuosos de la membrana. Esta bomba actúa como una enzima que rompe la
molécula de ATP y también se llama bomba Na+/K+-ATP’asa. Todas las células poseen cientos
de estas bombas
por cada mµ2(milimicra cuadrada) de membrana.
FAGOCITOSIS
Transporte grueso Algunas sustancias más grandes como polisacáridos, proteínas y otras
células cruzan las membranas plasmáticas mediante varios tipos de transporte grueso:
ENDOCITOSIS: es el proceso mediante el cual la sustancia es transportada al interior de la
célula a través de la membrana.
Se conocen tres tipos de endocitosis:
• Fagocitosis: en este proceso, la célula crea proyecciones de la membrana y el citosol
llamadas pseudópodos que rodean la partícula sólida. Una vez rodeada,
los pseudópodos se fusionan formando una vesícula alrededor de la partícula llamada vesícula
fagocítica o fagosoma. El material sólido dentro de la vesícula es seguidamente digerido por
enzimas liberadas por los lisosomas.
Los glóbulos blancos constituyen el ejemplo más notable de células que fagocitan bacterias y
otras sustancias extrañas como mecanismo de defensa .
Endocitosis mediante un receptor.
• Pinocitosis: en este proceso, la sustancia a transportar es una gotita o vesícula de líquido
extracelular. En este caso, no se forman pseudópodos, sino que la membrana se repliega
creando una vesícula pinocítica. Una vez que el contenido
de la vesícula ha sido procesado, la membrana de la vesícula vuelve a la superficie de la célula.
De esta forma hay un tráfico constante de membranas entre la superficie de la célula y su
interior.
Pinocitosis
• Endocitosis mediante un receptor: este es un proceso similar a la pinocitosis, con la salvedad
de que la invaginación de la membrana sólo tiene lugar cuando una determinada molécula,
llamada ligando, se une al receptor existente en la
membrana.
Una vez formada la vesícula endocítica está se une a otras vesículas para formar una
estructura mayor llamada endosoma. Dentro del endosoma se produce la separación del
ligando y del receptor: Los receptores son separados y devueltos a la membrana, mientras que
el ligando se fusiona con un liposoma siendo digerido por las enzimas de este último. Aunque
este mecanismo es muy específico, a veces moléculas extrañas utilizan los receptores para
penetrar en el interior de la célula. Así, el HIV (virus de la inmunodeficiencia adquirida o del
sida) entra en las células de los linfocitos
uniéndose a unas glicoproteínas llamadas CD4 que están presentes en la membrana de los
mismos.
Las vesículas endocíticas se originan en dos áreas específicas de la membrana:• Los “hoyos
recubiertos” (“coated pits”) son invaginaciones de la membrana donde se encuentran los
receptores.
• Los cavéolos son invaginaciones tapizadas por una proteína especializada llamada caveolina,
y parece que juegan diversos papeles:La superficie de los cavéolos dispone de receptores que
pueden concentrar
sustancias del medio extracelular.Se utilizan para transportar material desde el exterior de la
célula hasta el interior
mediante un proceso llamado transcitosis. Esto ocurre, por ejemplo, en las células planas
endoteliales que tapizan los capilares sanguíneos.Están implicados en el proceso de envío de
señales intracelulares: la unión de un
ligando a los receptores de los cavéolos pone en marcha un mecanismo intracelular de envío
de señales.
EXOCITOSIS
Es el mecanismo por el cual las macromoléculas contenidas en vesículas citoplasmáticas son
transportadas desde el interior celular hasta la membrana plasmática, para ser vertidas al
medio extracelular.

Exocitosis
Durante la exocitosis, la membrana de la vesícula secretora se fusiona con la membrana
celular liberando el contenido de la misma. Por este mecanismo las células liberan hormonas
(por ejemplo, la insulina), enzimas (por ejemplo, las
enzimas digestivas) o neurotransmisores imprescindibles para la transmisión nerviosa.
Mediante este mecanismo, las células son capaces de eliminar sustancias sintetizadas por la
célula, o bien sustancias de desecho. En toda célula existe un equilibrio entre la exocitosis y la
endocitosis, para mantener la membrana plasmática y que quede asegurado el mantenimiento
del volumen celular.
Transcitosis
Es el conjunto de fenómenos que permiten a una sustancia atravesar todo el citoplasma
celular desde un polo al otro de la célula. Implica el doble proceso endocitosis-exocitosis. Es
propio de células endoteliales que constituyen los
capilares 18rohíben18e, transportándose así las sustancias desde el medio 18rohíben18 hasta
los tejidos que rodean los capilares.
Transcitosis: el doble proceso endocitosis-exocitosis.
. ACTIVIDADES DE A´PRENDIZAJE # 1
Completa las siguientes frases con las palabras del recuadro: unicelulares, sistemas, nutrición,
células, rodea, citoplasma, célula, reproducción, pluricelulares,
membrana, núcleo, separa, tejidos • Los seres vivos están formados
por……………. . • La ……………….. es la parte más pequeña de la que están formados los seres
vivos y que está viva. Para verla se emplea el ………………………… . Algunos seres vivos están
formados por una sola célula, son seres ……………………………….; otros están formados por varias
células,
son los seres ………………………………………. . • Toda célula, como ser vivo que es, realiza las
funciones vitales:……………………….., relación y ……………………………….. . • En una célula se
distinguen tres partes:
……………………………., núcleo y ……………………. . La membrana es una cubierta que
………………………….. a la célula y la ………………….. del exterior.
El …………………. Es la parte que dirige el funcionamiento de la célula. El ……………………… es el
espacio que queda entre el núcleo y la membrana. • Los seres vivos pluricelulares están
formados por células, ………………..……….,
órganos, ……………………. Y aparatos.

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE # 2
I. Complete el enunciado: La parte _____________________, _____________________ y
______________________ más pequeña de todo ser vivo recibe el nombre de
_________________________ y puede clasificarse según su organización en
_________________________ y_________________________; según el organismo al que
pertenezca en_____________________, _____________________ y
______________________ y según la _________________ cumplan en _______________,
_______________ y ____________
II. Escriba entre el paréntesis el número que corresponda:
1. Central energética ( ) Centrosoma
2. Fábrica de proteínas ( ) Aparato de Golgi
3. Almacenamiento ( ) Cloroplasto
4. Transporte de sustancias ( ) Retículo endoplasmático
5. División celular ( ) Vacuola
6. Proceso de la fotosíntesis ( ) Mitocondria
7. Controladora del contenido celular ( ) Ribosoma
8. Digestión intracelular ( )
9. Lisosoma ( )
 ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE # 3

ORGANELOS CELULARES
1. Consulta en un diccionario el significado de las palabras y escriba la relación
con la biología
a. Permeable
b. Fagocitosis
c. Pinocitosis
d. Flagelo
2. Correlaciona las afirmaciones siguientes y asocia en los siguientes enunciados
so corresponde al criterio (A ó B, ó C)
A. Si las dos afirmaciones son verdaderas
B. Si las dos afirmaciones son falsas
C. Si la primera es verdadera y la segunda falsa

* El tamaño de las células varían notablemente, dependiendo de lo grande o

pequeño que sea el ser viviente ( )
* La membrana celular es materia viva, regula el transporte de nutrientes ( )
* En los ribosomas se efectúa la síntesis de proteínas. Estas estructuras son
características de las células vegetales ( )
* La pared celular se encuentra en todo tipo de células y esta formada por
principalmente por proteínas ( )
3. Un director de orquesta o un árbitro de futbol tienen una función similar a la del
núcleo en la célula, explica ¿Por qué?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________

4. Utiliza las claves que se encuentran en la columna de la derecha para descifrar

las palabras que están en la izquierda. Descubre la palabra oculta en e conjunto
de letras y escríbela sobre la línea, tal como se muestra en el ejemplo, en el
cuaderno escribe un párrafo en el que utilices al menos diez palabras que
descifraste.
OLUCEN ___________________ Contiene la información genética de la célula
ORUTTOAFO ________________ Organismo capaz de fabricar su propio
alimento
OGRAON ______________ Unión de varias clases de tejidos
ACEULL ________________ Unidad de vida de todos los seres vivos
TRAIPOEN ________________ Compuesto orgánico e gran tamaño
ALELUCOS ________________ Sustancia presente en la pared celular
LUSGCOA _________________ Clase de azúcar vital para la célula
SMTIAES __________________ Órganos que trabajan en una misma función
 MTOESILU _________________ Modificación del medio captada por un ser vivos
SLOLCSRTOAPO ________________ Organelos muy presentes en las plantas verdes
MSISLOSAO __________________ Organelos encargados de la digestión celular
THRTESFOEORO _________________ Organismos que no pueden producir su propio
alimento
TOHMSSIASEO __________________ Estado de equilibrio interno de un organismo
RUCNUEIALL __________________ Formado por una sola célula
DETJIO __________________ Células similares que realizan el mismo trabajo
CTAOMINORDI __________________ Organelo celular que procesa energía
GLSNOEROA __________________ Estructuras celulares con funciones específicas