PRACTICA 4 PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA Bravo Alejandra, Delgado Pablo, Pinto Faviola
RESUMEN En esta práctica se muestra una metodología en la que se describe como diferentes solventes con diversas concentraciones influyen en las membranas biolgicas en este caso caso en la memb membra rana na de la bete beterra rraga ga,, se logr logr iden identi tific ficar ar qu! qu! facto factores res afect afectan an la integridad de la membrana, los cuales pueden producir distintos efectos da"inos en la membrana# Esto se $i%o a partir de una prueba con el espectrofotmetro#
INTRODUCCION &a viab viabil ilid idad ad y la func funci in n celul celulare aress depe depend nden en de un conj conjun unto to de func funcio ione ness de mantenimiento fundamentales 'por ejemplo, integridad de membrana, adquisicin de nutri nutrien ente tes, s, comun comunic icaci acin n,, movi movimi mien ento to,, renov renovaci acin n de mol!c mol!cul ulas as senes senesce cent ntes, es, catabol catabolism ismos os molecu molecular lar y produc producci cin n de energ energía( ía( ')itc$el )itc$ell, l, *+*+-(# (# A menudo, menudo, las actividades específicas se compartimentali%an en orgánulos orgánulos intracelulares rodeados por membrana ')itc$ell, ')itc$ell, *+-(# *+-(# &a membrana plasmática y las de los orgánulos son bicapas fluidas de fosfolípidos anfipáticos con cabe%as $idrfilas asociadas con el medio acuoso y colas lipídicas $idrfobas que interact.an para formar una barrera frente a la difusin pasiva# &os componentes de la membrana se distribuyen de forma de $eterog!nea y asim!trica ')itc$ell, *+-( *+-(# Aunque lateralmente las membranas son fluidas, las proteínas de su interio interiorr quedan quedan confin confinada adass en domini dominios os aislad aislados# os# En consecu consecuenc encia, ia, las proteín proteínas as insertadas presentan diferentes solubilidades intrínsecas en varios dominios lipídicos acumulándo acumulándose se en diversas áreas# /o obstante, obstante, tambi!n es posible posible $allar distribuciones distribuciones proteínicas aleatorias, mediante interacciones proteína0proteína intercelulares que establec establecen en límites límites defini definidos dos## Esta Esta estrateg estrategia ia se emplea emplea para para manten mantener er la polari polaridad dad celular ')itc$ell, *+-( *+-(# &os dominios de membrana aislados tambi!n se forman por interaccin de proteínas con mol!culas citoesquel!ticas o matri% e1tracelular ')E2(# &a distribucin no aleatoria de los lípidos y proteínas de membrana resultante es importante para las interacciones intercelulares y c!lula0matri%, así como para las vías secretoras y endocítica ')itc$ell, *+-(# *+-(# 2onstit 2onstituy uyend endo o así un glucocá glucocáli% li% que tiene funcin funcin de barrera barrera químic químicaa y mecánica ')itc$ell, *+-( *+-(# &as membra membranas nas permiten permiten la difusi difusin n pasiva pasiva de mol!cul mol!culas as peque" peque"as as no polares polares e $idrfobas a favor de sus gradientes de concentracin# &as mol!culas peque"as polares tambi! tambi!n n atravie atraviesan san las membra membranas nas con relativ relativaa facilid facilidad, ad, aunque aunque el transpo transporte rte de grandes vol.menes de agua requiere proteínas acuaporinas ')itc$ell, *+-( *+- (#
Dado entonces que las membranas son plenamente permeables a las mol!culas polares peque"as, el agua la atraviesa siguiendo las correspondientes concentraciones de solutos ')itc$ell, *+-( *+-(# Por otro lado, y asimismo la membrana plasmática puede sufrir da"os mecánicos por efecto de ciertas sustancias# Por ejemplo, los efectos que produce el alco$ol sobre el organismo son numerosos y variados 'Estruc$, *++3( entre esos efectos está el prejuicio a la fluide% de la membranas 'Elvir, *++4(# 5e estima que las membranas biolgicas poseen una alta permeabilidad $acia el alco$ol 'Elvir, *++4(# 6odos los efectos de este sobr sobree las las c!lul c!lulas as,, son son debi debido doss a una una inte interac racci cin n inesp inespecí ecífic ficaa del del alco alco$o $oll con con la membrana que se traduce como un aumento en la fluide% de la misma 'Elvir, *++4(# Es importante que estas se mantengan en ptimas condiciones puesto que la fluide% es necesaria para que numerosas proteínas puedan funcionar de forma ptima# 6ambi!n provocando un efecto des$idratante, ya que el mecanismo de accin del etanol no es debido .nicamente a su grado de $idrofobicidad sino que la porcin $idrfila de este tambi!n juega un papel importante 'Elvir, *++4(# &as &as memb membran ranas as celul celular ares es respo respond nden en a los los cambi cambios os ambi ambien ental tales es modi modific fican ando do su compos composici icin, n, para evitar evitar el da"o da"o que dic$os dic$os cambio cambioss podría podrían n ejercer ejercer## 7na de las modificaciones más importantes es la variacin de la composicin de sus ácidos grasos, que le permite mantener la $omeoviscosidad ante situaciones de estr!s 'Pucci, *++8(# &a des$idratacin des$idratacin de membranas membranas a temperatura temperatura constante constante causa una transicin de fase gel a fase cristalina0líquida, la des$idratacin produce un aumento en la temperatura de transicin 'Pucci, *++8(# 7na des$idratacin e1tensa puede causar una transicin de las memb membra rana nass de bica bicapa pa lami lamina narr a una una fase fase 99 $e1a $e1ago gona nall inve invert rtid idaa en la que que los los fosfolípidos forman una micela la cual se intercala entre la bicapa 'Pucci, *++8(#
Objetivos: 9dentificar los factores que afectan la integridad de las membranas# )encionar factores que afectan la velocidad de difusin# E1plicar la importancia de la difusin#
MÉTODOS Y MATERIALES 5e cortaron peque"os peque"os discos de beterraga beterraga y se pesaron en una balan%a balan%a digital para que estos est!n en un intervalo de +#8 a +#: g# 5e reali%aron diluciones de acuerdo a la siguiente tabla 5ustancia Alco$ol Acetona
2oncentracin ;<= *3 *3 3+ 3+
Alco$ol ;ml= +,* 3 + +,*
>*? ;ml= 4,@ 3 + 4,@
*3 *3 3 3 3+ 3+ + + 5e etiquetaron seis tubos de ensayo con la dilucin correspondiente y el n.mero $aciendo alusin al n.mero de grupo# 5e agreg 3ml de cada dilucin a cada tubo agregando el disco de beterraga# 5e dej reposar por + min# 2oncentracin / de tubo ;<= Alco$ol *3 * 3+ Acetona 8 *3 3 3+ : 5e cortaron 3 discos de beterraga de un peso apro1imado de +#3 a +#: de peso# 5e etiquet con un marcador indeleble informacin de la temperatura a la cual se someterá cada tubo de ensayo# 5e atemper el agua para someter cada tubo a las siguientes temperaturas por 3 min# 5ustancia
6empe 6emperat ratura ura ;2= ;2= + *+ 33 -+
/ de tubo tubo * 8 3
RESULTADOS
Curva Curva e Ca!ib Ca !ibra"i#$ ra"i#$ 1.5 f(x) = 32.03x + 0.51
1
Absorbancia
Absorbancia Linear (Absorbancia)
0.5 0 0
0.01
0.02
0.03
2oncentracinC)
%i&'( ráfica de la Absorbancia en funcin a la concentracin [M] de etanol#
2urva de 2alibracin 2 f(x) = 67.09x + 0.63
1.5
Absorbancia
Absorbancia
1
Linear (Absorbancia)
0.5 0 0
0.01 0.01 0.02 0.02
2oncentracinC)
%i&') ráfica de la Absorbancia en funcin a la concentracin [M] de acetona
Curva de Calibración 2 1.5
Absorbancia
f(x) = 0.03x ! 0.17 Absorbancia
1
Linear (Absorbancia) 0.5 0 0 102030405 10203040506070 060700 0
6emperatura 2
%i&'* rafica de la Absorbancia en funcin a la temperatura DISCUSION &a absorbancia en todos los modelos de e1perimentacin resulto presentar una relacin directa, tanto con las concentraciones de etanol y acetona, como con el incremento de temperatura, esa relacin se presenta en funcin de las propiedades físico0químicas, tanto tanto de la mol!cu mol!cula la "cianina cianina,, como como de las diferen diferentes tes sustan sustancias cias emplead empleadas as en el e1perimento# &a "cianina es #na s#s$ancia %i&roso'#b'e #e se resen$a
en 'as 'as *ac# *ac#o' o'as as &e &is$ &is$in in$o $os s $ax $axones ones *ee *ee$a $a'e 'es, s, sien sien&o &o 'a -is-is-a a so'#b'e en s#s$ancias o'ares, co-o e' e$ano', o 'a ace$ona, en a-bo a-bos s caso casos s res resen en$/ $/n& n&os ose e #na #na -ao -aorr conc concen en$r $rac aci in n &e #n &e$er-ina&o so'#$o en e' -e&io, 'as *ac#o'as #e re$ienen en ar$e "cianina a&e-/s &e a#a, se *en ob'ia&as a ex#'sar ar$e &e s#
a#a a' -e&io, #n$o con 'as -o'c#'as &e "cianina ara i#a'ar 'as concen$raciones $an$o &en$ro, co-o f#era &e 'a c'#'a, con e' obe$i*o &e re&#cir 'a resin os-$ica e igualarla en ambos lados de la membrana, A su ve%, el etanol es capa% de incorporarse a las colas $idrofobicas de la membrana, gracias al grupo $idro1ilo, facilitando la difusin, y evitando que las colas se unan entre si análogamente análogamente a cuando cuando la membrana membrana está muy saturada, logrando logrando un incremento incremento de la fluid fluide% e% en la memb membra rana na## Esto Esto e1pl e1plica ica,, por por qu! qu! se tuvo tuvo una una mayor mayor abso absorb rban ancia cia ')o ')olecu lecula lass de "ciani "cianina) na) a -aor -aor concen concen$ra $raci cin n &e #n &e$er-i &e$er-ina& na&o o
so'#$o en e' -e&io. ara e' caso &e 'a $e-era$#ra, se obser* #e #na -aor $e-era$#ra, &io co-o res#'$a&o #na -aor absorbancia (Mo'ec#'as &e "cianina) a $e-era$#ras -/s e'e*a&as, es$o se &ebe a #e #na -aor -aor $e-er $e-era$# a$#ra ra incre incre-en -en$a $a 'a resi resin n os-$i os-$ica, ca, es$o es$o &ebi&o a #e 'a $e-era$#ra es #na -e&i&a &e 'a *e'oci&a& ro-e&io a 'a #e 'os /$o-os -o'c#'as &e #na &e$er-ina&a s#bs$ancia se -#e* -#e*en en,, en$o en$onc nces es #na #na $e- $e-er era$ a$#r #ra a -ao -aor, r, s#o s#one ne #n -ao -aorr -o*i-ien$o &e 'as -o'c#'as, es$o a s# *e, faci'i$a e' -o*i-ien$o roniano #e es 'a rincia' f#era in*o'#cra&a en 'a &if#sin &e 'as -o' -o'c# c#'a 'as, s, #na #na -ao -aorr res resi in n os- os-$ic $ica a en e' -e&i -e&io o faci faci'i 'i$a $ara ra 'a &if#sin &e a#a "cianina &es&e 'as *ac#o'as ce'#'ares %acia e' -e&i -e&io o ara ara re&#c e&#cir ir 'a res resi in n os- os-$i $ica ca,, ''e ''ear ar a #n #n$ #n$o o &e e#i'ibrio.
CONCLUSIONES 2on 2on los los resul resulta tado doss obte obteni nido dos, s, se pued puedee conc conclu luir ir,, que que los los facto factores res que que afecta afectan n la integridad de las membranas, principalmente son la temperatura, la concentracin de solutos en ambos lados de la membrana, y la naturale%a de los solutos utili%ados y presentes tanto dentro, como fuera de la c!lula, a su ve% los factores que afectan la velocidad velocidad de la difusin difusin se ve afectada por los mismos mismos factores# Esto demuestra que la difusin es muy importante al momento de mantener una c!lula en condiciones ptimas, debido a que la difusin, no requiere un gasto energ!tico en la c!lula, lo cual la favorece al enfrentar estreses ambientales#
ANE+OS Formulas m= ε ∙ l
1
−
=
1
−
ε coeficien coeficiente te de extincion extincion M cm
l soluc solucion ion por lacu la cual al atrav atravies iesa a la luz 1 cm =
m =32.026
m
=
67.087
A = ε ∙ l ∙ c
A Absorbancia Absorbancia de cadamuestra cada muestra para cada solvente solvente =
c = conce concentr ntraci aciónde ónde la disolu disolucio cion n en cada cada cubeta cubeta
Absorbanci a A c ε ∙l =
6ubo +#:3
6ubo * #*4
6ubo +#:84
6ubo 8 +#8::
6ubo 3 #:8:
6ubo : #8+
+#+4
+#+4
+#+*+
+#++:4
+#+*8
+#+*
BIBLIO,RA%IA # Estruc$, Estruc$, G#*++3#E G#*++3#Efectos fectos del alco$ol alco$ol en la fisiolog fisiología ía $umana#Barce $umana#Barcelona# lona#4pp 4pp## *# Elvir, Elvir, H#*++4# H#*++4# Efecto del etanol etanol sobre las )embranas )embranas Biolgicas# Biolgicas# Ie Iene%uela# ne%uela# 3pp # )itc$ell, G# /#, Jumar, I#, Abbas, A# J#, K Aster, H# 2# 'Eds#(# '*+-( '*+-(## 2ompen 2ompendio dio de Gobbin Gobbinss y 2otran 2otran## Patolo Patología gía estruct estructura urall y funcio funcional nal 5tudent2onsult# Elsevier >ealt$ 5ciences# 8# Pucci, Pucci, # /#, >Lrtig, >Lrtig, 2#, K Pucci, Pucci, ?# ># '*++8(# '*++8(# 9nflue 9nfluenci nciaa de la concentr concentraci acin n salina y la temperatura en la composicin de ácidos grasos de membrana de Pseudomonas fluorescens /P0?>P0# Gevista argentina de microbiología, :'(, :03#
